腸管上皮における自然免疫機能に関与する新奇分泌タンパク質の機能解析

• Project/Area Number: 15780105
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Food science
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 渡邉 寛人 (渡辺 寛人) 明治大学, 農学部, 講師 (20270895)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 腸管上皮細胞 / 自然免疫 / レクチン

Research Abstract

腸管上皮細胞層のバリア機能には、物理的障壁としてのタイトジャンクションと、腸管免疫システムが関与している。後者に関しては第一線の防御機構である自然免疫の重要性が認識されるようになってきたが、それに関わる分子については、あまり研究が進んでいない。そこで自然免疫における腸管上皮の役割を明らかにすることを目的として感染防御関連タンパク質について解析を行った。微生物の細胞表面にはさまざまな糖鎖が存在するので、レクチンはこれに結合することにより微生物の増殖・感染抑制や、免疫細胞による微生物認識の補助に関与しうると考えられる。検索の結果、ヒト腸管上皮モデルであるCaco-2細胞において分泌型レクチン様タンパク質(IELec)が発現していることを見いだした。IELecがどのような機能を有するか、とくに感染防御作用を有するか検討するために以下の実験を行った。
1.大腸菌により生産した組換えIELecタンパク質の微生物への結合能を検討した。その結果、IELecタンパク質はBacillus属、Cryptococcus属などの微生物に結合しうることが明らかとなった。この知見はIELecの感染防御機能を示唆するものと考えられる。
2.IELec mRNAの発現部位をマウス腸管を用いたin situ hybridizationにより検討した。その結果、IELec mRNAはクリプト部に存在するパネト細胞、および絨毛部に存在する杯細胞で発現していることが明らかとなった。パネト細胞および杯細胞はそれぞれディフェンシン、ムチンといった生体防御因子を分泌する細胞であり、これら細胞に発現が認められたことは上と同様にIELecの感染防御機能を示唆するものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Chemistry and biological effects of melanoidins and glyceraldehydes-derived pyridinium as advanced glycation end products. (2005)
  • Author(s): F.Hayase, T.Usui, K.Nishiyama, S.Sasaki, Y.Shirahashi, N.Tsuchiya, N.Numata, H.Watanabe
  • Journal Title: Ann.NY Acad.Sci. 1043 Pages: 104-110
• [Journal Article] 食品中のグリコトキシン (2005)
  • Author(s): 臼井照幸, 渡辺寛人, 早瀬文孝
  • Journal Title: 糖尿病 48 Pages: 415-417
• [Journal Article] Aquaporin-9 is expressed in a mucus-secreting goblet cell subset in the small intestine. (2004)
  • Author(s): S.Okada, T.Misaka, I.Matsumoto, H.Watanabe, K.Abe
  • Journal Title: FEBS Lett. 540 Pages: 157-162
• [Journal Article] Effect of a pore-forming Protein derived from Flammulina velutipes on the Caco-2 intestinal epithelial cell monolayer. (2004)
  • Author(s): A.Narai, H.Watanabe, T.Iwanaga, T.Tomita, M.Shimizu
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. 68 Pages: 2230-2238
  • NAID: 130000030909
• [Publications] Natsume Y, Satsu, H, Hatsugai Y, Watanabe H, Sato R, Ashida H, Tukey RH, Shimizu M.: "Evaluation of intestinal dioxin permeability using human Caco-2 cell monolayers."Food Sci.Technol.Res.. 9. 364-366 (2003)