2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structural basis of proteins related with innate immunity
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16H02494
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
清水 敏之 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (30273858)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 自然免疫 / TLR / X線結晶解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TLR9はエンドソームに局在し，細菌やウイルス由来の一本鎖DNAの非メチル化CpGモチーフを認識することで，炎症性サイトカインやI型インターフェロンの産生を誘導する。CpG DNA単独でのTLR9の二量体化は非常に弱く，実際のTLR9の活性化にはCpG DNAに加えて他の因子が介在している可能性が示唆された。最近の研究で，CpG DNAの5’末端側の配列がTCGあるいはTCCであるものは，そうでないものと比較してTLR9を効率的に活性化することが報告された。異なるリガンドによるTLR9の活性化機構を明らかにするため構造科学的な研究を行った。TLR9との結合実験を行ったところ，CpG DNAはTLR9に強く結合するが二量体化は引きおこさないこと，5’-TCG DNAは単独ではTLR9に対してまったく結合を示さないことが明らかになった。一方，5’-TCG DNAはCpG DNA共存下のTLR9に対しては非常に強く結合し，TLR9の二量体化を誘導した。2種類のDNAの結合様式を明らかにすべく，TLR9とCpG DNAおよび5’-xCx DNAからなる三者複合体の結晶構造解析を行い，ウマおよびウシ由来のTLR9について構造決定に成功した。TLR9とCpG DNAと5’-xCx DNAは2:2:2の複合体を形成しており，5’-xCx DNAはTLR9のリング型構造の上部で2分子のTLR9にはさまれた新規の結合部位に結合していた。5’-xCx DNAの5’末端側の3塩基は，2分子のTLR9にはさまれる形でTLR9と相互作用し，TLR9の二量体化に寄与していた。2番目のシトシンはTLR9二量体の2つのプロトマーから複数の相互作用により緊密に認識されていた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structural Analyses of Toll-like Receptor 7 Reveal Detailed RNA Sequence Specificity and Recognition Mechanism of Agonistic Ligands.2018
Author(s)
Zhang Z, Ohto U, Shibata T, Taoka M, Yamauchi Y, Sato R, Shukla NM, David SA, Isobe T, Miyake K, Shimizu T.
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Journal Title
Cell reports
Volume: 25
Pages: 3371, 3381
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Small-Molecule TLR8 Antagonists via Structure-Based Rational Design.2018
Author(s)
Hu Z, Tanji H, Jiang S, Zhang S, Koo K, Chan J, Sakaniwa K, Ohto U, Candia A, Shimizu T, Yin H.
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Journal Title
Cell Chem Biol
Volume: 25
Pages: 1286, 1291
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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