Intracellular trafficking mechanisms regulating the level of antigen presentation in dendritic cells

• Project/Area Number: 17K08273
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Furuta Kazuyuki 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (50644936)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 樹状細胞 / MHC-II / エンドサイトーシス / Rab11 / 小胞輸送 / 抗原提示 / Rab / 免疫学 / 細胞生物学

Outline of Final Research Achievements

Dendritic cells induce an immune response by presenting pathogen-derived antigens to T cells by major histocompatibility antigen class II (MHC-II). The cell surface expression level of MHC-II is a regulator of the immune response. We have previously found that crosslinking of MHC-II by the TCR of activated T cells induces endocytosis of MHC-II. In this study, we analyzed the signaling mechanism induced by MHC-II crosslinking. We found that crosslinking of MHC-II induces calcium influx via activation of Syk/PLC, resulting in clathrin-dependent endocytosis of MHC-II mediated with PKC activation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、MHC-IIの細胞表面からのダウンレギュレーション機構として、カルシウム流入によるPKCの活性化を介した、クラスリン依存的エンドサイトーシスという新たなMHC-IIのエンドサイトーシスを誘導する機構が明らかとなった。今後、MHC-IIの発現異常の関連する疾患において、MHC-IIの発現調節の標的となる可能性が考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Extracellular ATP Augments Antigen-Induced Murine Mast Cell Degranulation and Allergic Responses via P2X4 Receptor Activation (2020)
  • Author(s): Yoshida Kazuki、Ito Masa-aki、Sato Naoko、Obayashi Kosuke、Yamamoto Kimiko、Koizumi Schuichi、Tanaka Satoshi、Furuta Kazuyuki、Matsuoka Isao
  • Journal Title: The Journal of Immunology Volume: 204 Issue: 12 Pages: 3077-3085
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1900954
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ligation of MHC Class II Induces PKC-Dependent Clathrin-Mediated Endocytosis of MHC Class II. (2020)
  • Author(s): Kento Masaki, Yuhji Hiraki, Hiroka Onishi, Yuka Satoh, Paul A Roche, Satoshi Tanaka, Kazuyuki Furuta
  • Journal Title: Cells Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1810-1810
  • DOI: 10.3390/cells9081810
  • NAID: 120006885859
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Establishment and Characterization of a Murine Mucosal Mast Cell Culture Model (2020)
  • Author(s): Aya Kakinoki, Tsuyoshi Kameo, Shoko Yamashita, Kazuyuki Furuta, Satoshi Tanaka
  • Journal Title: Int J Mol Sci Volume: 21 Issue: 1 Pages: 1-13
  • DOI: 10.3390/ijms21010236
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification of the minimal region of peptide derived from ADP-ribosylation factor1 (ARF1) that inhibits IgE-mediated mast cell activation (2019)
  • Author(s): Uchida Ryota、Egawa Tomonori、Fujita Yoshio、Furuta Kazuyuki、Taguchi Hiroaki、Tanaka Satoshi、Nishida Keigo
  • Journal Title: Molecular Immunology Volume: 105 Pages: 32-37
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2018.11.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of IgE-Independent Degranulation of Murine Connective Tissue-Type Mast Cells by Dexamethasone (2019)
  • Author(s): Yamada Keiko、Sato Hitomi、Sakamaki Kazuma、Kamada Mayumi、Okuno Yasushi、Fukuishi Nobuyuki、Furuta Kazuyuki、Tanaka Satoshi
  • Journal Title: Cells Volume: 8 Issue: 2 Pages: 112-112
  • DOI: 10.3390/cells8020112
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Neuromedin U directly induces degranulation of skin mast cells, presumably via MRGPRX2 (2018)
  • Author(s): Matsuo Yoshimi、Yanase Yuhki、Irifuku Reiko、Takahagi Shunsuke、Mihara Shoji、Ishii Kaori、Kawaguchi Tomoko、Tanaka Akio、Iwamoto Kazumasa、Watanuki Haruka、Furuta Kazuyuki、Tanaka Satoshi、Inoue Asuka、Aoki Junken、Hide Michihiro
  • Journal Title: Allergy Volume: 73 Issue: 11 Pages: 2256-2260
  • DOI: 10.1111/all.13555
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppression of IFN-γ Production in Murine Splenocytes by Histamine Receptor Antagonists (2018)
  • Author(s): Kamei Miho、Otani Yukie、Hayashi Hidenori、Nakamura Tadaho、Yanai Kazuhiko、Furuta Kazuyuki、Tanaka Satoshi
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 19 Issue: 12 Pages: 4083-4083
  • DOI: 10.3390/ijms19124083
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Rab11の活性化を介した主要組織適合抗原クラスIIの細胞表面発現制御 (2019)
  • Author(s): 佐藤 結香、古田 拓巳、黒田 真弘、田中 智之、古田 和幸
  • Organizer: 第９２回 日本生化学会大会
• [Presentation] 細胞内カルシウム流入が誘導する主要組織適合抗原クラスIIのエンドサイトーシス機構の解析 (2019)
  • Author(s): 政木 健人、平木 勇次、田中 智之、古田 和幸
  • Organizer: 第71回日本細胞生物学会・第19回日本蛋白質科学会年会合同大会
• [Presentation] 樹状細胞におけるPKC活性化を介したMHC-IIのエンドサイトーシスの促進 (2019)
  • Author(s): 古田和幸、政木健人、平木勇次、田中智之
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] Rab11-mediated regulation of cell-surface MHC-II on dendritic cells (2018)
  • Author(s): 古田和幸、佐藤結香、黒田真弘、田中智之
  • Organizer: 第70回日本細胞生物学科 第51回日本発生生物学会合同大会
• [Presentation] Rab11による樹状細胞のMHC-II発現調節機構の解析 (2018)
  • Author(s): 古田和幸、佐藤結香、黒田真弘、田中智之
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] 樹状細胞におけるヒスタミン産生誘導とその機能の解析 (2017)
  • Author(s): 古田和幸、大野恵理子、田中智之
  • Organizer: 第21回日本ヒスタミン学会
• [Presentation] 主要組織適合抗原クラスIIの細胞表面発現調節におけるRab11の役割の解析 (2017)
  • Author(s): 佐藤結香、黒田真弘、田中智之、古田和幸
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio 2017)
• [Remarks] 分子生物学分野 _ 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
  • URL: http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/bunsei/
• [Remarks] 分子生物学分野 | 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
  • URL: http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/bunsei/
• [Remarks] 生体応答制御学：岡山大学
  • URL: http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/meneki/
• [Remarks] 薬学部田中研究室 | 岡山大学
  • URL: http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/meneki/