高親和性抗体産生の分子機序

• Project/Area Number: 16017247
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 長岡 仁 京都大学, 医学研究科, 寄付講座講師 (20270647)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2005: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2004: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: AID / クラススイッチ組み換え / 体細胞突然変異 / 抗体遺伝子 / 高IgM症候群 / 細胞内局在

Research Abstract

有効な獲得免疫の鍵の一つであるクラススイッチ組み換え(CSR)と体細胞突然変異(SHM)反応の分子機構を解明する為、両反応に必須の分子であるActivation Induced Deaminase(AID)に焦点を当てて解析を行う。(1)CSR又はSHM特異的に働く優勢抑制型変異体/ペプチドの探索それに付帯してCSRに必要だがSHMには必須でないAIDのC末端領域に結合すると予想される因子の同定。(2)AIDの細胞内局在の解析とそれを規定する機構の解明、ならびにそのCSR SHM活性との関連の探索。(3)SHMにおけるAID発現後の新規のタンパク質合成の必要性の有無の確認。を目指す。
(結果および考察)
我々は、AIDの細胞内局在の解析とそれを規定する機構の解明、ならびにそのCSR SHM活性との関連の探索のため、野生型並びに変異を持つAIDとGFPの融合タンパク質を多数作成し、細胞内局在を決める領域を決定した。その結果AIDはN末端側に弱い核移行シグナル。C末端側に核排出シグナルを持ち、核と細胞質を行き来する事を明らかにした。核外移行はCRM1依存性である。
AIDのC末端側領域はCSRに重要だがSHMには必須ではない。逆にCSR活性は維持されるがSHMのみが失われる変異があるかどうかをランダムに変異を導入したAIDを用いて検討した。その結果、N末端側の部分にSHMに重要だがCSRに必須でない部分がある事を見いだした。CSRとSHMには、それぞれ異なる補因子がN末端C末端に結合する事を示唆すると考えた。
Estrogen受容体との融合により活性誘導できるAIDを用い、CSR及びSHM誘導で生ずる特異的DNA切断を、ヒストンH2AXリン酸化を指標に検出できる系を確立した。その系に於いてDNA切断はAID活性化後の蛋白合成を必要とする事が明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Negative regulation of activation-induced cytidine deaminase in B cells (2006)
  • Author(s): Muto, T.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A 103 Pages: 2752-2757
• [Journal Article] Evolution of class switch recombination function in fish activation-induced cytidine deaminase, AID (2006)
  • Author(s): Wakae, K.
  • Journal Title: Int Immunol 18 Pages: 41-47
• [Journal Article] AID to overcome the limitations of genomic information (2005)
  • Author(s): Honjo, T.
  • Journal Title: Nat.Immunol 6 Pages: 655-661
• [Journal Article] DNA cleavage in immunoglobulin somatic hypermutation depends on de novo protein synthesis but not on uracil DNA glycosylase (2005)
  • Author(s): Nagaoka, H.
  • Journal Title: Proc Natl Acad So U S A 102 Pages: 2022-2027
• [Journal Article] De nova protein synthesis is required for activation-induced cytidine deaminase-dependent DNA cleavage in immunoglobulin class switch recombination (2004)
  • Author(s): Begum, N.A.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A 101 Pages: 13003-13007
• [Journal Article] Uracil DNA glycosylase activity is dispensable for immunoglobulin class switch (2004)
  • Author(s): Begum, N.A
  • Journal Title: Science 305 Pages: 1160-1163
• [Journal Article] Activation-induced cytidine deaminase shuttles between nucleus and cytoplasm like apolipoprotein B mRNA editing catalytic polypeptide 1 (2004)
  • Author(s): Ito, S.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A 101 Pages: 1975-1980
• [Journal Article] A B Cell Receptor with Two lg{alpha} Cytoplasmic Domains Supports Development of Mature But Anergic B Cells (2004)
  • Author(s): Reichlin, A.
  • Journal Title: J Exp Med 199 Pages: 855-865
• [Journal Article] Separate domains of AID are required for somatic hypermutation and class-switch recombination (2004)
  • Author(s): Shinkura, R.
  • Journal Title: Nat Immunol 5 Pages: 707-712