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タイトジャンクションは、上皮全体の材料の傍細胞の動きを調節し、細胞極性、シグナル伝達、および細胞骨格組織に役割を果たす複雑な膜構造です。タイトジャンクションプロテオームの知識を拡大するために、オクルディンとクローディン-4に融合したビオチンリガーゼ（バイオイド）を使用して、培養されたMDCK II上皮細胞の近位タンパク質をビオチン化しました。次に、ストレプトアビジン樹脂上のビオチン化タンパク質を精製し、質量分析で同定しました。タンパク質は、質量分析による回復の相対的存在量によってランク付けされ、機能的カテゴリに配置され、オクルディンのnおよびc末端とClaudin-4のn末端だけでなく、接着接合タンパクe-カダリンとタイトジャンクションタンパクZO-1に近いタンパク質の公開された在庫と比較しました。プロテオミクスの結果を分析すると、機能カテゴリ間の相対的な分布は、オクルディンとクローディン-4近位タンパク質の間で類似していた。すでに既知のタイト接合タンパク質とは別に、オクルディンとクローディン-4近位タンパク質は、シグナル伝達タンパク質、特にエンドサイトーシス輸送タンパク質に濃縮されました。しかし、各タグ付けタンパク質の近くの機能的カテゴリを構成する特定のタンパク質に有意差があり、接合複合体内の空間的コンパートメント化が明らかになりました。まとめると、これらの結果は、タイトジャンクションで既知のタンパク質と未知のタンパク質の在庫を拡大し、この複雑な構造の組織と生理学の将来の研究を知らせます。
タイトジャンクションは、上皮全体の材料の傍細胞の動きを調節し、細胞極性、シグナル伝達、および細胞骨格組織に役割を果たす複雑な膜構造です。タイトジャンクションプロテオームの知識を拡大するために、オクルディンとクローディン-4に融合したビオチンリガーゼ（バイオイド）を使用して、培養されたMDCK II上皮細胞の近位タンパク質をビオチン化しました。次に、ストレプトアビジン樹脂上のビオチン化タンパク質を精製し、質量分析で同定しました。タンパク質は、質量分析による回復の相対的存在量によってランク付けされ、機能的カテゴリに配置され、オクルディンのnおよびc末端とClaudin-4のn末端だけでなく、接着接合タンパクe-カダリンとタイトジャンクションタンパクZO-1に近いタンパク質の公開された在庫と比較しました。プロテオミクスの結果を分析すると、機能カテゴリ間の相対的な分布は、オクルディンとクローディン-4近位タンパク質の間で類似していた。すでに既知のタイト接合タンパク質とは別に、オクルディンとクローディン-4近位タンパク質は、シグナル伝達タンパク質、特にエンドサイトーシス輸送タンパク質に濃縮されました。しかし、各タグ付けタンパク質の近くの機能的カテゴリを構成する特定のタンパク質に有意差があり、接合複合体内の空間的コンパートメント化が明らかになりました。まとめると、これらの結果は、タイトジャンクションで既知のタンパク質と未知のタンパク質の在庫を拡大し、この複雑な構造の組織と生理学の将来の研究を知らせます。
Tight junctions are complex membrane structures that regulate paracellular movement of material across epithelia and play a role in cell polarity, signaling and cytoskeletal organization. In order to expand knowledge of the tight junction proteome, we used biotin ligase (BioID) fused to occludin and claudin-4 to biotinylate their proximal proteins in cultured MDCK II epithelial cells. We then purified the biotinylated proteins on streptavidin resin and identified them by mass spectrometry. Proteins were ranked by relative abundance of recovery by mass spectrometry, placed in functional categories, and compared not only among the N- and C- termini of occludin and the N-terminus of claudin-4, but also with our published inventory of proteins proximal to the adherens junction protein E-cadherin and the tight junction protein ZO-1. When proteomic results were analyzed, the relative distribution among functional categories was similar between occludin and claudin-4 proximal proteins. Apart from already known tight junction- proteins, occludin and claudin-4 proximal proteins were enriched in signaling and trafficking proteins, especially endocytic trafficking proteins. However there were significant differences in the specific proteins comprising the functional categories near each of the tagging proteins, revealing spatial compartmentalization within the junction complex. Taken together, these results expand the inventory of known and unknown proteins at the tight junction to inform future studies of the organization and physiology of this complex structure.
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