マイコプラズマモジュリンM161抗原の構造と機能―TLR2を介する細胞応答について

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670290
• Research Institution: Research Institute, Osaka Medical Center for Cancer and Cardiovascular Disaeses
• Principal Investigator: 松本 美佐子 大阪府立成人病センター研究所, 免疫学部門, 主任研究員 (30332456)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀬谷 司 大阪府立成人病センター研究所, 免疫学部門, 研究所長 (10301805)
• Keywords: Innate Immunity / マクロファージ / 樹状細胞 / Toll-like receptor / モジュリン / Complement / リポプロテイン / 抗腫瘍免疫

Research Abstract

古くから菌体の非感染性成分に免疫を賦活化する因子(アジュバント)が存在することが知られていたが、その実体はこれまで不明であった。微生物およびその構成成分は、一般にリンパ球ではなくマクロファージ/樹状細胞を標的とする。これらの細胞は、微生物にのみ存在する分子パターンを認識し、サイトカイン産生などを介して異物侵入を生体にすみやかに伝達する。すなわち、微生物成分には固有のレセプターが存在する。本研究では、我々が世界に先駆けて発見したM.fermentansモジュリンM161抗原が、近年、微生物構成成分のシグナリングレセプターとして同定されたToll-like receptor (TLR) familyのなかのTLR2を介して細胞内にシグナルを伝達することを明らかとした。その結果、単球、マクロファージからIL-12p40,IL-1beta, TNF-alphaなどのサイトカインが産生され、また、樹状細胞では、IL-12p40の産生誘導とともに、副刺激分子の発現が誘導され樹状細胞を成熟化させることが示された。更に、M161抗原は補体活性化能を有するため、補体レセプターCR3を介して細胞内に取り込まれ、TLR2からのシグナルを修飾することを明らかにした。M161抗原の機能発現には、N末リピド構造が重要であることを種々のリコンビナントM161抗原を用いた実験より明らかにした。また、ヒトTLR2に対するモノクローナル抗体を2種類作製し、種々の細胞での蛋白レベルでの発現を調べることを可能とした。その結果、TLR2は単球では細胞表面に高レベルで発現するが、マクロファージ、樹状細胞ではメッセージレベルで発現しているにもかかわらず蛋白レベルでの発現が非常に少ないことが明らかとなった。更にモノクローナル抗体による阻害実験から、TLR2のリガンド認識部位が個々のリガンドで異なることを示した。

Research Products

• [Publications] Inoue, N., A.Fukui, M.Nomura, M.Matsumoto, K.Toyoshima, T.Seya: "A novel chicken membrane-associated complement-regulatory protein : Molecular cloning and functional characterization of a chicken membrane SCR protein"J.Immunol. 166. 424-431 (2001)
• [Publications] Nishiguchi, M., M.Matsumoto, T.Takao, M.Hoshino, Y.Shimonishi, S.Tsuji, N.A.Begum, O.Takeuchi, S.Akira, K.Toyoshima, T.Seya: "Mycoplasma fermentans lipoprotein M161Ag-induced cell activation is mediated by Toll-like receptor 2:Role of N-terminal hydrophobic portion in its multiple functions"J.Immunol. 166. 2610-2616 (2001)
• [Publications] Nomura, M., K Matsumiya, M.Kitamura, A.Okuyama, M.Matsumoto, K.Toyoshima, T.Seya: "Gnomic analysis of ideopathic infertile patients with sperm-specific depletion of CD46"Exp.Clin.Immunogen. 18. 42-50 (2001)
• [Publications] Kikkawa, S., M.Matsumoto, K.Shida, Y.Fukumori, K.Toyoshima, T.Seya: "Human macrophages produce dimeric forms of IL-18 which can be detected with monoclonal antibodies specific for inactive IL-18"Biochem.Biophys.Res.Commun. 281. 461-467 (2001)
• [Publications] Shida, K., M.Matsumoto, S.Kikkawa, H.Okamura, S.Tsuji, Y.Fukumori, K.Toyoshima, T.Seya: "An alternative form of human IL-18 in human blood plasma : complex formation with IgM defined by monoclonal antibodies"J.Immunol. 166. 6671-6679 (2001)
• [Publications] Seya, T., M.Matsumoto, S.Tsuji, N.A.Begum, M.Nomura, I.Azuma, A.Hayashi, K.Toyoshima: "Two receptor theory in innate immune activation : studies on the receptors for bacillus Culmet Guillen-cell wall skeleton (BCG-CWS)"Arch.Immunol.Ther.Exp.. 49 Suppl. 13-21 (2001)
• [Publications] Shida K., H.Koizumi, M.Matsumoto, I.Shiratori, S.Kikkawa, S.Tsuji, N.A.Begum, K.Toyoshima, T.Seya: "High serum levels and additional species of IL-18 may participate in suppressing IgE levels in patients with atopic dermatitis"Immunol.Lett.. 79. 169-175 (2001)
• [Publications] Seya T., M.Matsumoto, I.Shiratori, Y.Fukumori, K.Toyoshima: "Protein polymorphism of human IL-18 identified by monoclonal antibodies"Int.J.Molec.Med. 8. 585-590 (2001)
• [Publications] Koizumi, H., K.Sato-Matsumura, H.Nakamura, K.Shida, S.Kikkawa, M.Matsumoto, K.Toyoshima, T.Seya: "Distribution of IL-18 and IL-18 receptor in human skin : various forms of IL-18 are produced in keratinocytes"Arch.Dermatol.Res.. 293. 325-333 (2001)
• [Publications] Tsujimura, A, K.Nunoue, N.Inoue, K.Shida, M.Kurita-Taniguchi, M.Matsumoto, M.Nomura, T.Takeya, T.Seya: "Three soluble form messages of murine CD46 are produced by alternative mRNA splicing"J.Biochem. 130. 841-848 (2001)
• [Publications] 瀬谷司, 松本美佐子: "アジュバント受容体としてのToll"実験医学(羊土社). 19. 2381-2385 (2001)
• [Publications] 松本美佐子, 瀬谷司: "ウィルス感染とToll-like receptor-Toll-like receptor 3によるウィルスdsRNA認識"ウィルス(日本ウィルス学会). 51(2). 209-214 (2001)
• [Publications] Matsumoto, M., T.Seya, S.Kikkawa, S.Tsuji, K.Shida, M.Nomura, M.Kurita-Taniguchi, M.Higashiyama, H.Ohigashi, H.Yokouchi, H.Takami, A.Hayashi, I.Azuma, T.Masaoka, K.Kodama, K.Toyoshima: "Interferon gamma-producing ability in blood lymphocytes of patients with lung cancer through activation of the innate immune system by BCG-cell wall skeleton"Int.Immunopharmacology. 1. 1559-1569 (2001)
• [Publications] Moriwaki, Y., N.A.Begum, M.Kobayashi, M.Matsumoto, K.Toyoshima, T.Seya: "Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin and its cell wall complex induce a novel lysosomal membrane protein, SIMPLE, that bridges the missing link between lipopolysaccharide and p53-inducible gene, LITAF (PIG7), and estrogen-inducible gene, EET-1"J.Biol.Chem. 276. 23065-23076 (2001)
• [Publications] Tsuji, S., J.Uehori, M.Matsumoto, Y.Suzuki, A.Matsuhisa, K.Toyoshima, T..Seya: "Human intelectin is a novel soluble lectin that recognizes galactofranose in carbohydrate chains of bacterial cell wall"J.Biol.Chem. 276. 23456-23463 (2001)
• [Publications] Fukui, A., N, Inone, M.Matsumoto, M.Nomura, Y, Matsuda, K.Toyoshima, T.Seya: "Molecular cloning and functional characterization of chicken Toll-like receptors : a single chicken Toll covers multiple molecular patterns"J.Biol.Chem.. 276. 47143-47149 (2001)
• [Publications] Shiratori, I., S.Tsuji, M.Matsumoto, M.Nomura, K.Toyoshima, T.Seya: "Molecular cloning and functional characterization of guinea pig IL-12"Int.Immunol. 13. 1129-1139 (2001)