TCRとそのリガンド、及び、それらの分子間相互作用の物理化学的解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680642
• Research Institution: Science University of Tokyo
• Principal Investigator: 小園 晴生 東京理科大学, 生命科学研究所, 助教授 (80287482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 春木 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80134485) ; 古川 功治 東京理科大学, 生命科学研究所, 助手 (00297631)
• Keywords: TCR / MHC / DSC / CD / ペプチド交換 / 熱安定性

Research Abstract

昨年度、mouse MHC class II分子(MHC II)I-E^kの安定性の熱力学的測定を行い、それまでの予想を覆す結果を得た。今年度は、それを確認するため、I-E^k分子のアイソタイプであるI-A^b、及び、コントロールとしてIgMを用いて、示差走査型熱量計(DSC)による測定と、円偏光二色性(CD)による測定で安定性の解析を行った。
MHC IIは専門的抗原提示細胞のみが持つ分子で、抗原ペプチドをヘルパーT細胞に提示する。抗原提示細胞細胞は、細胞外に存在するタンパク質を取り込み、酸性小胞に於いて分解し、その分解断片をMHC IIへ結合させる。MHC IIは、生合成後、インバリアント鎖(Ii鎖)と結合し、Ii鎖の一部(CLIP)をペプチド収容溝に収納する。酸性小胞内の低いpHはこのCLIPと抗原ペプチドの交換に必須であると考えられている。またコントロールとして用いたIgMは、細胞表面で受容体として働き、抗原を結合した後、その抗原ペプチドをMHC IIに提供するため、同様に酸性小胞に移行する分子である。本研究では、酸性pH及びCLIPが如何にペプチド交換に関わってくるのか明らかにしたいと考える。
MHC II I-A^b-CLlPとI-A^b-E_αを作製し、DSCを行ったところ、I-E^k同様に、I-A^bにおいてもpH5の酸性環境下の方がpH7の中性環境下より安定であった。また、抗原ペプチドであるE_αと暫定的ペプチドであるCLIPの比較では、CLIPを結合したものの方が、Tmが低かった。さらに、CDで熱安定性をIgMと比較した。I-A^bにおいては、DSC測定と同様の結果が得られたが、IgM分子は、5量体及び単量体においてpH7の中性環境下の方が、pH5の酸性環境下の方より安定であった。
これらの結果は、酸性環境下でのMHC IIの安定性は、このタンパク質の持つ特異的な特性であることを示唆した。