TLR4のシグナル伝達におけるPHISPHOLIPASED(PLD)の役割

• Project/Area Number: 17790319
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Immunology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 齋藤 伸一郎 (斉藤 伸一郎) 東京大学, 医科学研究所, 助手 (90361625)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: TLR4 / PLD / LPS

Research Abstract

樹状細胞やマクロファージなどの細胞表面上に発現しているToll-like receptor 4(TLR4)が、グラム陰性細菌の成分であるリポポリサッカライド(LPS)のレセプターであることは明らかであるが、どのようにしてLPSに結合した後に活性化するのかに関して明らかでは無かった。我々はまずそれを明らかにした。TLR4がその細胞外領域にMD-2と呼ばれるアダプター分子と結合しており、CD14を介してLPSがMD-2に結合することでTLR4が多量体を形成することを明らかにした。そしてTLR4は多量体を形成することで活性化することを明らかした。次にTLR4の多量体形成にはMD-2が深く関わっていることを明らかにした。MD-2がなければTLR4は多量体を形成しないばかりか、MD-2のアミノ酸配列を変えることによって、LPSの種類の中であるものがアゴニストになったりアンタゴニストになったりすることを示した。アゴニストの場合、アゴニストがMD-2に結合した後にTLR4の多量体形成が認められ、アンタゴニストの場合TLR4の多量体形成は認められなかった。このよう'なTLR4の多量体形成は我々が作成したTLR4GFPとTLR4Flagを発現させたBa/F3細胞を用いて、容易に検討できるようになった。つまりこの細胞を用いてTLR4のアゴニストとアンタゴニストの検討が可能であることを示したと考えている。さらにTLR4の多量体形成後を詳しく調べることにより、TLR4は細胞表面上より細胞内にエンドサイトーシスすることを明らかにした。そしてTLR4がエンドサイトーシスしなければ、TLR4の多量体形成が長く続いてしまうことも明らかにした。つまりTLR4はエンドサイトーシス後にエンドソームやライソソームに入り、そこでTLR4の多量体は解体した。我々は今、細胞内でのTLR4の活性化とTLR4のエンドサイトーシス、そしてMyD88非依存的シグナル伝達の活性化を検討していくつかのデータを得ている。そこにPHOSPHOLIPASE D(PLD)が関わっているのかどうか検討中である。

Research Products

• [Journal Article] Mechanism regulating cell surface expression and activation of Toll-like receptor 4 (2007)
  • Author(s): Saitoh Shin-Ichiroh
  • Journal Title: The Chemical Record 6・6 Pages: 311-319
• [Journal Article] Agonistic antibody to TLR4/MD-2 protects mice from acute lethal hepatitis induced by TNF-alpha (2006)
  • Author(s): Akashi-Takamura Sachiko
  • Journal Title: The Journal of Immunology 176・7 Pages: 4244-4251
• [Journal Article] Regulatory roles for MD-2 and TLR4 in ligand-induced receptor clustering (2006)
  • Author(s): Kobayashi Makiko
  • Journal Title: The Journal of Immunology 176・10 Pages: 6211-6218
• [Journal Article] Inhibition of homodimerization of Toll-like receptor 4 by curcumin (2006)
  • Author(s): Youn S Hyung
  • Journal Title: Biochemical Pharmacology 72・1 Pages: 62-69
• [Journal Article] A protein associated with toll-like receptor 4(PRAT4A) regulates cell surface expression of TLR4 (2006)
  • Author(s): Wakabayashi Yasutaka
  • Journal Title: The Journal of Immunology 177・3 Pages: 1772-1779
• [Journal Article] Supression of MyD88- and TRIF-dependent signaling pathways of toll-like receptor by (-)-epigallocatechin-3-gallate, apolyphenol component of green tea. (2006)
  • Author(s): Youn S Hyung
  • Journal Title: Biochemical Pharmacology 72・7 Pages: 850-859
• [Journal Article] Auranofin, as an anti-rhematic gold compound, suppresses LPS-induced homodimerization of TLR4 (2006)
  • Author(s): Youn S Hyung
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 350・4 Pages: 866-871
• [Journal Article] A molecule that is associated with Toll-like receptor 4 and regulates its cell surface expression. (2006)
  • Author(s): 今野 和典
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 339 Pages: 1076-1082
• [Journal Article] Palmitoylation of LAT contributes to its subcellular localization and stability (2006)
  • Author(s): 谷村 奈津子
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 341 Pages: 1177-1183
• [Journal Article] Agonistic Antibody to TLR4/MD-2 Protects Mice from Acute Lethal Hepatitis Induced by TNF-(alpha) (2006)
  • Author(s): 赤司(高村)祥子
  • Journal Title: Journal of Immunology 176 Pages: 4244-4251
• [Journal Article] The radioprotective 105/MD-1 complex links TLR4/MD-2 in antibody response to microbial membranes. (2005)
  • Author(s): 長井 良憲
  • Journal Title: Journal of Immunology 174 Pages: 7043-7049
• [Journal Article] Association of SIGNR1 with TLR4-MD-2 enhances signal transduction by recognition of LPS in gram-negative bacteria. (2005)
  • Author(s): Nagaoka Koji
  • Journal Title: International Immunology 17 Pages: 827-836