IL-2/Il-2R複合体形成機構の構造生物学的基盤

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17053022
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 池水 信二 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 助教授 (60333522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 甲斐 広文 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 教授 (30194658)
• Keywords: 蛋白質 / 免疫学 / 生体分子 / 生物物理 / シグナル伝達

Research Abstract

細菌やウイルスなどの外部由来物質から、我々ヒトは免疫により守られている。外部由来物質を認識したT細胞は、インターロイキン(IL)-2およびIL-2受容体(R)を産生する。IL-2Rはα,β,γ鎖と呼ばれる3種類のサブユニットから構成されており、IL-2を介してヘテロ3量体を形成することにより、T細胞内に増殖シグナルを誘導する。この結果、抗原に特異的に応答するT細胞が増殖し、免疫応答を活性化する。IL-2は1980年代後半に結晶構造が解析されたが、IL-2Rの3つのサブユニットの構造は何れも未知であり、認識機構に関する構造生物学的知見は得られていなかった。そこで、3種類のIL-2Rの単独、およびIL-2/IL-2R複合体の結晶構造を明らかにし、IL-2とIL-2Rの認識機構を構造生物学的に解明することを思い立った。
IL-2Rα細胞外ドメインのC末端にHis-tagを付加する様に遺伝子の改変を行い、大腸菌を用いた発現系を構築した.その後,Niカラム・ゲルろ過・イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った.IL-2RβおよびIL-2Rγの細胞外ドメインにはN型糖修飾部位が各々4ヶ所および6ヶ所あるため,CHO変異体細胞であるLec3.8.2.1(LecR)細胞を用いて発現することを計画した.LecR細胞が産生する蛋白質は,endoHを用いてNアセチルグルコサミンを1残基残して切除することが可能であり,結晶解析に適している.そこで,IL-2RβおよびIL-2Rγの細胞外ドメインの安定発現株をLecR細胞を用いて構築を行った.IL-2Rβについては,高発現株の選択・精製・結晶化を行い,微結晶を得た.IL-2Rγについては,高発現株の選択を終え,大量培養・精製法を確立した.

Research Products

• [Journal Article] Chromium (III) ion and thyroxine cooperate to stabilize the transthyretin tetramer and suppress in vitro amyloid fibril formation. (2006)
  • Author(s): Sato, T., Ando, Y., Susuki, S., Mikami, F., Ikemizu, S., Nakamura, M., Suhr, O., Anraku, M., Kai, T., Suico.M.A., Shuto, T., Mizuguchi, M., Yamagata, Y., Kai H.
  • Journal Title: FEBS Letters 580 Pages: 491-496
• [Journal Article] Lactoferrin Glu561Asp Facilitates Secondary Amyloidosis in the Cornea (2005)
  • Author(s): Araki-Sasaki, K., Ando, Y., Nakamura, M., Kitagawa, K., Ikemizu, S., Kawaji, T., Yamashita, T., Ueda, M., Hirano, K., Yamada, K., Matsumoto, K., Kinoshita.S., Tanihara.H.
  • Journal Title: British J.Ophthalmology 89 Pages: 684-688