Ｓｍａｌｌ Ｇ ｐｒｏｔｅｉｎが制御する角膜炎発症機構の解明

• Project Area: Homeostatic inflammation: Molecular basis and dysregulation
• Project/Area Number: 24117706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 齋藤 伸一郎 東京大学, 医科学研究所, 助教 (90361625)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: TLR7 / 古典的樹状細胞 / 形質細胞様樹状細胞 / 全身性炎症 / 全身性エリトマトーデス / small G protein / Arl8b / plasmacytoid DC / SLE / 自己免疫病 / 角膜炎

Research Abstract

Toll-like receptor 7 (TLR7)は全身性エリトマトーデスのモデルマウスにおいて原因となる受容体として報告されている。我々の研究でもTLR7に関わる分子Unc93b1の点突然変異によりTLR7の反応が増強すると、マウスにおいて全身性の炎症が起こり死に至ることがノックインマウスを作製して明らかとなった。そのTLR7とTLR7に会合する分子Unc93b1に特異的に会合する分子はSmall G proteinのArl8bであることが液体クロマトグラフィータンデム質量分析法にて明らかとなった。そのノックアウトマウスはB細胞と古典的樹状細胞(cDC)においてTLR7の反応性が著しく高く、その原因の一つにTLR7のタンパク量が増強することであることが明らかとなった。TLR7のmRNAのレベルではノックアウトマウスのものと野生型のもので変わりがないことから、TLR7のタンパクの分解がArl8bノックアウトのcDCでは非常に悪いことが考えられた。これはArl8bがTLR7の分解を制御していることを示唆する。しかし、これらTLR7の反応性が増強するにも関わらず、全身性の炎症が認められなかった。これは形質細胞様樹状細胞(pDC)の反応性が著しく減少しているからではないかと推測された。特にpDCから産生される1型インターフェロンの産生が顕著に抑制されていた。そしてArl8bがpDCにおけるインターフェロン産生の抑制にmTorC1が関わっている可能性が高いことを明らかにしつつある。そのためSLEのモデルマウスであるMRL-lprマウス、SLEの誘導モデルであるプリスタン投与によって認められるSLEの発症がArl8bノックアウトマウスでは著しく抑制されていることを明らかにしつつある。これら2つの現象はそれぞれNature Immunologyに投稿予定である。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] An essential role for the N-terminal fragment of Toll-like receptor 9 in DNA sensing (2013)
  • Author(s): Onji M, Kanno A, Saitoh S, Fukui R, Motoi Y, Shibata T, Matsumoto F, Lamichhane A, Sato S, Kiyono H, Yamamoto K, Miyake K
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1949-1949
  • DOI: 10.1038/ncomms2949
  • NAID: 120005359107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential role for Toll-like receptor 7 (TLR7)-unique cysteines in intramolecular disulfide bond, proteolytic cleavage, and RNA-sensing (2013)
  • Author(s): Kanno A, Yamamoto C, Onji M, Fukui R, Saitoh SI, Motoi Y, Shibata T, Matsumoto F, Muta T, Miyake K
  • Journal Title: Int Immunol. Volume: 25 Issue: 7 Pages: 413-422
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The attenuated inflammation of MPL is due to the lack of CD14-dependent tight dimerization of TLR4/MD2 complex at the plasma membrane (2013)
  • Author(s): Tanimura N, Saitoh S, Ohto U, Akashi-Takamura A, Fujimoto Y, Fukase K, Shimizu T, Miyake K
  • Journal Title: Int. Immunol. Volume: 26 Issue: 6 Pages: 307-314
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt071
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human TLR4 polymorphism D299G/T399I alters TLR4/MD-2 conformation and response to a weak ligand monophosphoryl lipid A (2013)
  • Author(s): N. Yamakawa, U. Ohto, S. Akashi-Takamura, K. Takahashi, SI. Saitoh, N. Tanimura, T. Suganami, Y. Ogawa, T. Shibata, T. Shimizu, K. Miyake
  • Journal Title: Int. Immunol. Volume: 25 Issue: 1 Pages: 45-52
  • DOI: 10.1093/intimm/dxs084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cleaved, but not truncated Toll-like receptor 9 as bona fide DNA-sensor (2013)
  • Author(s): Onji Masahiro
  • Journal Title: Nature communications Volume: 確定していない
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glycyrrhizin and isoliquiritigenin suppress the LPS sensor Toll-like receptor 4/MD-2 complex signaling in a different manner (2012)
  • Author(s): Honda, H., et al
  • Journal Title: Journal of Leukocyte Biology Volume: (in press) Issue: 6 Pages: 967-976
  • DOI: 10.1189/jlb.0112038
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The Arf-like GTPase Arl8b drives TLR7 into type I interferon-mediated inflammation (2013)
  • Author(s): 齋藤 伸一郎
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Presentation] THE ARF-LIKE GTPASE ARL8B DRIVES TLR7 INTO TYPE I INTERFERON-MEDIATED INFLAMMATION (2013)
  • Author(s): 齋藤 伸一郎
  • Organizer: 第19回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
  • Place of Presentation: ロイヤルオークホテル スパ＆ガーガーデンズ(大津市)
• [Presentation] Arf-like GTPase Arl8b drives TLR7 into type I interferon-mediated autoimmunity (2012)
  • Author(s): Saitoh Shin-Ichiroh
  • Organizer: 第３５回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡県
  • Year and Date: 2012-12-11
• [Presentation] Human TLR4 polymorphism D299G/T399I alters TLR4/MD-2 conformation and response to a weak ligand monophosphoryl lipid A (2012)
  • Author(s): Yamakawa Natsuko
  • Organizer: 第４１回日本免疫学会学術集会ワークショップ
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2012-12-07
• [Presentation] Roles for proteolytic cleavage of TLR9 in primary immune cells (2012)
  • Author(s): Onji Masahiro
  • Organizer: 第４１回日本免疫学会学術集会ワークショップ
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2012-12-07
• [Presentation] Detecting endogenous mouse TLR7 by a monoclonal antibody (2012)
  • Author(s): Kanno Atsuo
  • Organizer: 第４１回日本免疫学会学術集会ワークショップ
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2012-12-07
• [Presentation] Monophosphoryl-lipid A activates TLR4 via LPS-Binding Protein-dependent and CD14 independent fashions (2012)
  • Author(s): Tanimura Natsuko
  • Organizer: 第４１回日本免疫学会学術集会ワークショップ
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2012-12-06
• [Presentation] Arf-like GTPase Arl8b drives TLR7 into type I interferon-mediated autoimmunity. (2012)
  • Author(s): Saitoh Shin-Ichiroh
  • Organizer: 第４１回日本免疫学会学術集会ワークショップ
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2012-12-05
• [Presentation] A GTPase driving TLR7 into type I interferon-mediated autoimmunity. (2012)
  • Author(s): Saitoh Shin-Ichiroh
  • Organizer: The 12th Biennial International Endotoxin Innate Immunity Society(IEIIS) meeting
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2012-10-24
• [Book] 臨床免疫・アレルギー科 (2013)
  • Author(s): 齋藤 伸一郎
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 科学評論社
• [Remarks] 東京大学医科学研究所Annual report
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/about/publication/annualreport/
• [Remarks] 東京大学医科学研究所感染遺伝学ホームページ
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/kanseniden/index.html