T細胞制御機構の構造生物学的基盤

• Project Area: Structural basis of cell-signalling complexes mediating signal perception, transduction and responses
• Project/Area Number: 25121727
• 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: Kumamoto University
• Principal Investigator: 池水 信二 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (60333522)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 構造生物学

Outline of Annual Research Achievements

IL-6とTGF-βによりナイーブヘルパーT細胞からTh17細胞へと分化する。Th17細胞は、IL-23の作用により悪性化し、様々な炎症性自己免疫疾患に関与する。腫瘍患部においてIL-23の発現が増加し、炎症部への細胞障害性T細胞の浸潤を抑制する。その結果、免疫監視能力が低下して腫瘍細胞が増加する。IL-23はp19とIL-12と共有されるp40サブユニットがジスルフィド結合を介した二量体として存在する。IL-23受容体は、特異的なIL-23RとIL-12と共有されるIL-12Rβ1から構成される。抗IL-23抗体を用いてIL-23と受容体の結合を阻害すると炎症が沈静化する。上記の理由から、抗炎症薬開発を目指して、IL-23とIL-23受容体の複合体の結晶構造を解析することにより、これらの分子の認識機構を原子レベルで解明することを思いたった。
IL-23については、すでに構造解析済みである。IL-23Rについては、ドメイン(D)1、D2-D3、D1-D3の領域を大腸菌を用いて発現させて、粗精製を行った。これらの試料についてIL-23との結合実験を行ったところ、D2-D3は結合せず、D1およびD1-D3の領域を発現させたものが結合した。この結果、IL-23RのD1を介してIL-23と結合することが明らかになった。しかしながら、大腸菌により発現させた試料は不安定であった。そこで昆虫細胞を用いて発現させることにした。IL-23R D1は昆虫細胞では発現せず、D1-D2、D1-D3については現在発現系の構築中である。
IL-12Rβ1については、大腸菌を用いて発現させた試料がIL-23と結合することを既に確認していたが、発現量が低く、また不安定であった。そこで昆虫細胞を用いた発現系を構築して、現在精製を進めているところである。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Autosomal dominant immune dysregulation syndrome in humans with CTLA-4 mutations. (2014)
  • Author(s): Schubert D, et al.
  • Journal Title: Nature Med. Volume: 20 Issue: 12 Pages: 1410-1416
  • DOI: 10.1038/nm.3746
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutants of lymphotoxin-<alpha> with augmented cytotoxic activity via TNFR1 for use in cancer therapy. (2013)
  • Author(s): Morishige, T., Narimatsu, S., Ikemizu, S., Tsunooda, S., Tsutsumi Y., Mukai, Y., Okada, N., Nakagawa, S.
  • Journal Title: Cytokine Volume: 61 Pages: 578-584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of human MTH1 with a homogeneous N-terminus. (2013)
  • Author(s): Koga, Y., Inazato, M., Nakamura, T., Hashikawa, C., Chirifu, M., Michi, A., Yamashita, T., Toma, S., Kuniyasu, A., Ikemizu, S., Nakabeppu, Y., & Yamagata, Y.
  • Journal Title: Acta Crysatllogr. F Volume: 69 Pages: 45-48
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of antibodies against amyloidogenic transthyretin (ATTR) on phenotypes of patients with familial amyloidotic polyneuropathy (FAP) ATTR Valine30Methionine. (2013)
  • Author(s): Obayashi, K., Tasaki, M., Jono, H., Ueda, M., Shinriki, S., Misumi, Y., Yamashita, T., Oshima, T., Nakamura, T., Ikemizu, S., Anan, I., Suhr, O., & Ando, Y.
  • Journal Title: Clin. Chim. Acta Volume: 419 Pages: 127-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure and interactions of the human programmed cell death 1 receptor. (2013)
  • Author(s): Cheng, X., Veverka, V., Radhakrishnan, A., Waters, L.C., Muskett, F.W., Morgan, S., Huo, J., Yu, C., Evans, E.J., Leslie, A.J., Griffiths, M., Stubberfield, C., Griffin, R., Henry, A.J., Jansson, A., Ladbury, J.E., Ikemizu, S., Carr, M.D., Davis, S.J.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 288 Pages: 11771-11785
  • Peer Reviewed