Mechanisms of microbe killing enhancement mediated by pattern recognition molecule PTX3

• Project/Area Number: 18K07104
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 太期 健二 日本医科大学, 先端医学研究所, 助教 (20466866)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ペントラキシン３ / PTX3 / 自然免疫 / タンパク質発現 / 細菌感染 / 真菌 / パターン認識分子 / ペントラキシン３ PTX3 / ミエロペルオキシダーゼ MPO / NETs

Outline of Annual Research Achievements

自然免疫系において重要な役割を果たしているペントラキシン３（Pentraxin 3, 以降PTX3）は、液性パターン認識受容体のうち、ペントラキシンファミリーに属していて、そのよく知られている機構としてはAspergillus fumigatusなどの真菌感染に対してその侵入の認識・オプソニン化による除去がある。
また近年において、好中球細胞外トラップ（Neutrophil extracellular traps, 以降NETs）と呼ばれる好中球が抗菌タンパク質とヒストンを含む自身のDNAの網を細胞外に放出し、病原体を効率よく捕獲・除去する機構が報告されており、その構成タンパク質の１つとしてPTX3が知られている。
我々は別のNETs構成タンパク質であり、Aspergillus fumigatusを含む病原体の感染防御に働くミエロペルオキシダーゼ（Myeloperoxidase, 以降MPO）とPTX3の直接結合を報告し、さらにその相互作用の機能についいて解析したところ、PTX3はMPOによる病原体殺菌効率を高めるという新たな機能を見出すことに成功した。
そこで本研究ではNETsにおけるPTX3とMPOの協調的な病原体除去メカニズムの解明を行うこととした。
本年度は研究室の移設、および研究代表者の所属先異動などがあったため、リコンビナントPTX3タンパク質の発現系の再構築を行った。

Research Products

• [Journal Article] Increased Pentraxin 3 Levels Correlate With IVIG Responsiveness and Coronary Artery Aneurysm Formation in Kawasaki Disease (2021)
  • Author(s): Toshiyuki Kitoh, Tsuyoshi Ohara, Taichiro Muto, Akihisa Okumura, Reizo Baba, Yusuke Koizumi, Yuka Yamagishi, Hiroshige Mikamo, Kenji Daigo, TAKAO HAMAKUBO,
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: 12 Pages: 624802-624802
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.624802
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression and Purification of Full-Length and Domain-Fragment Recombinant Pentraxin 3 (PTX3) Proteins from Mammalian and Bacterial Cells (2020)
  • Author(s): Daigo Kenji、Hamakubo Takao
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 2132 Pages: 65-74
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0430-4_7
  • ISBN: 9781071604298, 9781071604304
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lineage-Specific Epigenomic and Genomic Activation of Oncogene HNF4A Promotes Gastrointestinal Adenocarcinomas (2020)
  • Author(s): Pan Jian、Silva Tiago C.、Gull Nicole、Yang Qian、Plummer Jasmine T.、Chen Stephanie、Daigo Kenji、Hamakubo Takao、Gery Sigal、Ding Ling-Wen、Jiang Yan-Yi、Hu Shaoyan、Xu Li-Yan、Li En-Min、Ding Yanbing、Klempner Samuel J.、Gayther Simon A.、Berman Benjamin P.、Koeffler H. Phillip、Lin De-Chen
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 80 Issue: 13 Pages: 2722-2736
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-20-0390
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Frequent Germline and Somatic Single Nucleotide Variants in the Promoter Region of the Ribosomal RNA Gene in Japanese Lung Adenocarcinoma Patients (2020)
  • Author(s): Ohashi R, Umezu H, Sato A, Abテゥ T, Kondo S, Daigo K, Sato S, Hara N, Miyashita A, Ikeuchi T, Motoyama T, Kishi M, Nagaoka T, Horiuchi K, Shiga A, Okuda S, Sekiya T, Ohtsubo A, Ichikawa K, Kagamu H, Kikuchi T, Watanabe S, Tanuma JI, Schraml P, Hamakubo T, Tsuchida M, Ajioka Y.
  • Journal Title: Cells Volume: 9 Issue: 11 Pages: 2409-2409
  • DOI: 10.3390/cells9112409
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 自然免疫系で機能する液性パターン認識受容体ペントラキシンン３複合体のプロテオミクス (2020)
  • Author(s): 太期健二、浜窪隆雄
  • Journal Title: 炎症と免疫 Volume: 28 Pages: 15-20
• [Presentation] Synergistic action of soluble-pattern recognition molecule pentraxin 3 (PTX3) with myeloperoxidase (MPO)-mediated bacteria killing (2018)
  • Author(s): K. DAIGO, D. MORONE, S. VALENTINO, M. SIRONI, F. PETRONI, A. DONI, A. INFORZATO, B. BOTTAZZI, A. MANTOVANI
  • Organizer: 5th European Congress of Immunology
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] Topic Editor, Frontiers in Immunology
  • URL: https://www.frontiersin.org/research-topics/12949/diagnostic-and-therapeutic-applications-of-pentraxin-and-pentraxin-associated-proteins
• [Remarks] 日本医科大学 先端医学研究所 タンパク質間相互作用学部門 ホームページ
  • URL: http://dppir.com/
• [Remarks] 日本医科大学 先端医学研究所 タンパク質間相互作用学部門 ホームページ
  • URL: http://dppir.com/