2015 Fiscal Year Research-status Report
インターフェロンγによる細胞内寄生菌に対するゼノファジーの制御機構の解明
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15K08469
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
松澤 健志 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (80370154)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 細菌感染学 / 細胞内寄生菌 / 自然免疫 / マクロファージ / インターフェロン / オートファジー / ゼノファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーはリソソームを分解の場とする細胞内分解システムであり、細胞内タンパク質や小器官がそのターゲットとなる。細菌感染時にはオートファジーは細胞内に侵入した細菌を認識しリソソームまで輸送し、細菌を分解する。この細菌に特異的に働くオートファジーはゼノファジーとも呼ばれ、感染症学や免疫学においても注目されているメカニズムである。
マクロファージに代表される食細胞は自然免疫の一端を担う細胞であり、外来の病原体を取りこみ、細胞内で殺菌・分解を行う。種々の細胞から分泌されるサイトカインのうち特にインターフェロンγが強力にマクロファージを活性化し、インターフェロンγ活性化マクロファージは捕食した病原体に対する殺菌作用や、腫瘍細胞に対する破壊作用が強化される。インターフェロンγによるマクロファージ活性化は自然免疫において重要なステップである。
当研究グループではこれまでにインターフェロンγ刺激マクロファージで細菌に対するゼノファジーの機能が強化される事を示唆するデータを得ているが、その分子メカニズムは不明であった。そこで本研究ではインターフェロンγによるゼノファジーの活性化メカニズムの解明を試みた。
これまでの研究により、従来ゼノファジーに必要とされている細菌のユビキチン化やオートファジー受容体（p62やNDP52）が、インターフェロンγ誘導性ゼノファジーには必要ないことを示すデータを得ている。このことから、インターフェロンγ刺激により、これまで報告されている機構とは特徴が異なったゼノファジーが活性化していることが考えられる。今後はさらにインターフェロンγによるゼノファジー活性化の分子メカニズムを明らかにし、自然免疫の一端を解明していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当研究グループでは、インターフェロンγ刺激マクロファージで単にオートファジーが活性化するだけではなく、オートファジーの細菌に対する特異性が増強される事、この細胞内寄生菌に対する選択的オートファジー（ゼノファジー）がインターフェロンγの作用に関与する事を明らかにしている。本研究では開始当時、インターフェロンγによるゼノファジーの活性化メカニズムの解明のため、以下の２点に注目して研究を進める事とした。
１）インターフェロンγの下流でオートファジーの選択性・特異性を調節するシグナル伝達経路の解明
２）ユビキチンやオートファジー受容体のインターフェロンγ誘導性ゼノファジーへの関与の有無
これまでの本研究により２番目にあげた研究目標をほぼ達成したと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究グループはこれまでに、インターフェロンγ処理マクロファージでのみオートファジーマーカーであるGFP-LC３の細菌感染部位への集積が顕著に上昇することも見いだしており、インターフェロンγは単にオートファジーを活性化するだけではなく、細菌に対する選択的オートファジー（ゼノファジー）の機能も上昇させていると考えられる。今後、インターフェロンγによるゼノファジー活性化メカニズムの解明のため以下の実験を行い、インターフェロンγの下流でオートファジーの選択性・特異性を調節するシグナル伝達経路の解明を目指す。
インターフェロンγによるゼノファジー活性化にp38 MAPKやTBK1が関与するかを調べるため、GFP-LC3発現RAW264.7マクロファージ様細胞にレンチウイルス遺伝子導入法によりshRNA発現ベクターを導入し、p38 MAPKもしくはTBK1をノックダウンした後、Listeria monocytogenesを感染させ、Listeria感染部位へのGFP-LC3の集積の有無を確認する。IFN誘導性GTP結合タンパク質の発現はSTAT1を介するため、IFN誘導性GTP結合タンパク質の発現を止めるためSTAT1ノックダウン細胞も同様に調べ、IFN-γによるゼノファジーの活性化にp38 MAPK、TBK1、IFN誘導性タンパク質が関与するかどうかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
申請者はこれまでに、インターフェロンγ（IFN-γ）刺激マクロファージで単にオートファジーが活性化するだけではなく、オートファジーの細菌に対する特異性が増強される事、この細胞内寄生菌に対する選択的オートファジー（ゼノファジー）がIFN-γの作用に関与する事を明らかにしている。そこで本年度は、ユビキチンやオートファジー受容体のIFN-γ誘導性ゼノファジーへの関与の有無を明らかにすることを目的とし研究を遂行した。しかし、当初の予定より若干研究が遅れたため、7,409円を次年度に使用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に繰り越した研究費は消耗品の購入に充てる予定である。
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