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ゴーシェ病原因糖脂質を認識するレクチン受容体の発見とその病態への関与の解明

Research Project

Project/Area Number 14J04440
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Experimental pathology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

永田 雅大  九州大学, 医学系学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsC型レクチン受容体 / glycolipids / ceramides / inflammation / Gaucher病 / Mincle / 糖脂質 / アジュバント / 脂質
Outline of Annual Research Achievements

生体は、病原体のみならず、損傷を受けた自己細胞を免疫受容体で認識し、適切な免疫応答を誘導することでこれらに対処し、恒常性を維持している。死細胞を認識する受容体として、ミエロイド細胞活性化に寄与するMincle(Macrophage-inducible C-type lectin)と呼ばれるC型レクチン受容体が知られている。近年、Mincleは病原体に特有な糖脂質を認識することが明らかになったが、死細胞由来の糖脂質リガンドは不明であった。
死細胞培養上清中より脂質成分を抽出し、分画を作成して活性を調べた結果、Mincle結合能を示すピークを得た。この分画を精製し、質量分析、および核磁気共鳴法により構造解析を行ったところ、β-glucosylceramide(β-GlcCer)が同定された。実際、β-GlcCerはマウス樹状細胞を活性化し、その効果はMincle欠損マウスで失われた。β-GlcCerは、セラミド代謝産物として知られるスフィンゴ糖脂質であり、通常、小胞体やゴルジ体に局在する。β-GlcCerの分解酵素であるGBA1(β-glucosylceramidase)の機能欠失型変異は、β-GlcCer蓄積を引き起こし、神経障害や肝脾腫を特徴とする、全身性の炎症を伴うゴーシェ病の原因となるが、β-GlcCerと炎症の因果関係は不明であった。GBA1欠損マウスでは、細胞死に伴う炎症や獲得免疫応答が増強したが、その効果はGBA1×Mincle二重欠損マウスで失われることが明らかとなった。
以上より、通常は細胞内代謝物として働くβ-GlcCerは、細胞の損傷に伴って放出され、Mincleを介して免疫活性化能を発揮する、内因性アジュバントとして機能することが強く示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Intracellular metabolite β-glucosylceramide is an endogenous Mincle ligand possessing immunostimulatory activity2017

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Yoshihiro Izumi, Eri Ishikawa, Ryoko Kiyotake, Rieko Doi, Satoru Iwai, Zakaria Omahdi, Toshiyuki Yamaji, Tomofumi Miyamoto, Takeshi Bamba, Sho Yamasaki
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 114 Issue: 16

    • DOI

      10.1073/pnas.1618133114

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lipid structure influences the ability of glucose monocorynomycolate to signal through Mincle2016

    • Author(s)
      Phillip L. van der Peet, Masahiro Nagata, Sayali Shah, Jonathan M. White, Sho Yamasaki, Spencer J. Williams
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 14 Issue: 39 Pages: 9267-9277

    • DOI

      10.1039/c6ob01781a

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Total synthesis of a cyclopropane-fatty acid α-glucosyl diglyceride from Lactobacillus plantarum and identification of its ability to signal through Mincle2016

    • Author(s)
      Sayali Shah, Masahiro Nagata, Sho Yamasaki, Spencer J. Williams
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 52 Issue: 72 Pages: 10902-10905

    • DOI

      10.1039/c6cc05631h

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Macrophage-Inducible C-Type Lectin Mincle-Expressing Dendritic Cells Contribute to Control of Splenic Mycobacterium bovis BCG Infection in Mice2015

    • Author(s)
      Friederike Behler, Regina Maus, Jennifer Bohling, Sarah Knippenberg, Gabriele Kirchhof, Masahiro Nagata, Danny Jonigk, Nicole Izykowski, Lavinia Mägel, Tobias Welte, Sho Yamasaki, Ulrich A. Maus
    • Journal Title

      Infection and Immunity

      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 184-196

    • DOI

      10.1128/iai.02500-14

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] C型レクチンMincleによる死細胞由来糖脂質の認識2017

    • Author(s)
      永田雅大
    • Organizer
      細胞競合・ダイイングコード合同若手ワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2017-01-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of Mincle in the recognition of Helicobacter pylori2016

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Rieko Doi, Satoru Iwai, Eri Ishikawa, Tomofumi Miyamoto, Sho Yamasaki
    • Organizer
      International Congress of Immunology 2016
    • Place of Presentation
      オーストラリア、メルボルン
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of an endogenous glycolipid ligand for Mincle2016

    • Author(s)
      永田雅大
    • Organizer
      第19回九州大学生体防御医学研究所リトリート
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2016-07-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] C型レクチンMincleによるHelicobacter pylori認識機構と免疫応答2015

    • Author(s)
      永田雅大
    • Organizer
      第9回細菌学若手コロッセウム
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-11-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Role of C-type lectin receptor Mincle in immune responses to Helicobacter pylori2015

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Rieko Doi, Eri Ishikawa, Tomofumi Miyamoto, Sho Yamasaki
    • Organizer
      FASEB, Science Research Conferences, Signal Transduction in the Immune System
    • Place of Presentation
      Big sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2015-06-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recognition of bacterial glycolipid through multiple pattern recognition receptors2015

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Rieko Doi, Eri Ishikawa, Sho Yamasaki
    • Organizer
      第8回 次世代アジュバント研究会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2015-01-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Glycolipid in Helicobacter pylori functions as dual ligand for C-type lectin Mincle and iNKT TCR2014

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Rieko Doi, Michio Shimamura, Eri Ishikawa, Masaki Yamamura, Tatsuya Nabeshima, Sho Yamasaki
    • Organizer
      2014 日本免疫学会総会・学術集会記録
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] C型レクチンMincleによるHelicobacter pylori由来糖脂質の認識とその機能解析2014

    • Author(s)
      永田雅大、土居梨映子、石川絵里、山崎晶
    • Organizer
      九州大学生体防御医学研究所 リトリート2014
    • Place of Presentation
      ホテルセキヤ
    • Year and Date
      2014-07-22 – 2014-07-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] C型レクチンを介する自己・非自己認識機構とその意義2017

    • Author(s)
      永田雅大、石川絵里、山崎晶
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      臨床免疫・アレルギー科
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] Pathogen-Sensing by Mincle: Function and Molecular Aspects2016

    • Author(s)
      Masahiro Nagata, Zakaria Omahdi, Sho Yamasaki
    • Total Pages
      20
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学(増刊)「C型レクチンMincleによる死細胞の認識」2016

    • Author(s)
      永田雅大、山崎晶
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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