リソソームでの核酸認識における核酸代謝系の役割についての研究

• Project/Area Number: 16H02629
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Immunology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 三宅 健介 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60229812)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥43,290,000 (Direct Cost: ¥33,300,000、Indirect Cost: ¥9,990,000); Fiscal Year 2016: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
• Keywords: 自然免疫 / 免疫学

Outline of Annual Research Achievements

Toll-like Receptor (TLR)は病原体成分を認識するセンサーである。病原体由来核酸はTLRの主要なリガンドであるが、自己由来核酸もTLRを活性化し、多くの疾患の病態に関わる。TLRの自己核酸に対する応答は厳密に制御されていると考えられる。本研究ではリソソームにおける核酸応答制御機構をリソソームにおける代謝の観点から検討する。具体的には、核酸応答に重要な核酸プロセシング機構と自己核酸への応答を防ぐ核酸分解機構との関係について検討するとともに、TLR7を刺激する内因性RNA断片とヌクレオシドの同定、核酸認識における代謝センサーmTORの役割についての解析を進める。これらの解析を通して、リソソームにおける核酸認識と代謝系の相互作用の分子基盤解明を目指す。
TLR8の構造生物学的解析からUridineがTLR8に結合すること、さらにレポーター細胞株を用いてTLR8の1重鎖RNAに対する応答をUridineが増幅することは既に報告している。TLR7については構造がまだわかっていないが、TLR7の1重鎖RNAに対する応答に及ぼすヌクレオシドの影響を調べた。NF-kB-Luciferaseを用いたレポーターアッセイでは、TLR7はUridineではなく、Guanosineと1重鎖RNA(PolyU)に強く応答した。また、マウス、ヒトのPlasmacytoid dendritic cells (pDCs)においても、TLR7の1重鎖RNAに対する応答がGuanosineによって増強された。精製したサル由来のTLR7タンパク質を用いて、結合実験を行ったところ、TLR7は単独ではGuanosineに結合しなかったが、1重鎖RNA存在下で有意な結合を示した。これらの結果は、GuanosineがTLR7の新たな内因性リガンドである可能性を示している。

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。

Research Products

• [Journal Article] Guanosine and its modified derivatives are endogenous ligands for TLR7 (2016)
  • Author(s): Shibata T, Ohto U, Nomura S, Kibata K, Motoi Y, Zhang Y, Murakami Y, Fukui R, Ishimoto T, Sano S, Ito T, Shimizu T, Miyake K.
  • Journal Title: Int Immunol Volume: - Issue: 5 Pages: 211-222
  • DOI: 10.1093/intimm/dxv062
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Type I IFN Contributes to the Phenotype of Unc93b1D34A/D34A Mice by Regulating TLR7 Expression in B Cells and Dendritic Cells (2016)
  • Author(s): Fukui R, Kanno A, Miyake K
  • Journal Title: J Immunol Volume: 196 Issue: 1 Pages: 416-427
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1500071
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Molecular Mechanism controlling TLR7 responses in plasmacytoid dendritic cells (2016)
  • Author(s): Kensuke Miyake
  • Organizer: International Congress of Immunology 2016
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2016-08-21
  • Int'l Joint Research / Invited