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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis on molecular mechanisms of innate immune regulation via nucleic acids sensors and their roles in development of inflammatory diseases

Research Project

Project/Area Number 17H04066
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

河合 太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50456935)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords自然免疫 / 炎症 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

ウイルス核酸認識に関わる自然免疫受容体であるToll-like receptors (TLRs)、RIG-I-like receptors (RLRs)やcGAS(DNA センサー)は、抗ウイルス自然免疫応答惹起の起点としてサイトカイン産生や獲得免疫活性化を誘導することで生体防御に必須の役割を果たしている 一方、自己免疫疾患や炎症性疾患発症に関わることが知られている。本研究では、これら受容体を介するシグナル伝達経路の解明や、そこに位置する新規制御因子の同定を行うとともに、疾患モデルや感染モデルを適用した解析を通して、それらの生体防御や疾患における役割を明らかにすることを目指した。その結果、MTMR3およびMTMR4と呼ばれる脂質脱リン酸化酵素が協調的にcGASを介するインターフェロン産生誘導を負に制御していることを見出した。MTMR3/4両分子を欠損する細胞の解析から、これらはSTINGと呼ばれるcGAS下流のアダプター分子の細胞内挙動を制御することで過剰なシグナル経路の活性化を抑制していることが明らかとなった。また、インターフェロン遺伝子の転写調節因子であるIRF3のウイルス感染時の核内移行に核膜孔複合体のNup93が関与していることを欠損細胞の樹立を通して明らかにした。さらに、HuRと呼ばれるRNA結合タンパク質がV型ATPaseの一つATPV0D2のmRNA安定化に寄与し、これがTLR3を介するウイルスRNA認識に重要な役割を果たしていることを見出した。一方、炎症疾患との関連については、ELMOD2欠損マウスの樹立と解析からこの分子がブレオマイシン投与による肺線維症やデキストラン誘導性大腸炎の抑制にも関与している可能性を見出した。その分子機構について現在解析を行なっている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Identification of nucleoporin 93 (Nup93) that mediates antiviral innate immune responses.2020

    • Author(s)
      Monwan W, Kawasaki T, Hasan MZ, Ori D, Kawai T.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 521 Pages: 1077-1082

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.035.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Innate immune responses through Toll-like receptor 3 require human-antigen-R-mediated Atp6v0d2 mRNA stabilization.2019

    • Author(s)
      Zainol MIB, Kawasaki T, Monwan W, Murase M, Sueyoshi T, Kawai T.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 9 Pages: 20406

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56914-w.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Cytosolic Sensor, PmDDX41, Binds Double Stranded-DNA and Triggers the Activation of an Innate Antiviral Response in the Shrimp Penaeus monodon via the STING-Dependent Signaling Pathway.2019

    • Author(s)
      Soponpong S, Amparyup P, Kawai T, Tassanakajon A.
    • Journal Title

      Front Immunol.

      Volume: 10 Pages: 2069

    • DOI

      10.3389/fimmu.2019.02069.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genome organization and definition of the Penaeus monodon viral responsive protein 15 (PmVRP15) promoter.2019

    • Author(s)
      Jaree P, Kawai T, Lo CF, Tassanakajon A, Somboonwiwat K.
    • Journal Title

      Fish Shellfish Immunol.

      Volume: 93 Pages: 997-1006

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2019.08.026.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Penaeus monodon IKKs Participate in Regulation of Cytokine-Like System and Antiviral Responses of Innate Immune System.2019

    • Author(s)
      Nhnhkorn Z, Amparyup P, Kawai T, Tassanakajon A.
    • Journal Title

      Front Immunol.

      Volume: 25 Pages: 1430

    • DOI

      10.3389/fimmu.2019.01430.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PtdIns3P phosphatases MTMR3 and MTMR4 negatively regulate innate immune responses to DNA through modulating STING trafficking.2019

    • Author(s)
      Dewi Pamungkas Putri D, Kawasaki T, Murase M, Sueyoshi T, Deguchi T, Ori D, Suetsugu S, Kawai T.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 294 Pages: 8412-8423

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.005731

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA methylation of CpG dinucleotides in the IL-6 gene promoter regulates the level of IL-6 gene expression2019

    • Author(s)
      Benedict Shi Xiang Lian, Daisuke Ori, Takumi Kawasaki, Taro Kawai
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] Molecular mechanisms of Imiquimod (IMQ)-induced cell death and its role in inflammation2019

    • Author(s)
      Haruna Okude, Daisuke Ori, Takumi Kawasaki, Masatoshi Momota, Ken J Ishii, Masahiro Yamamoto, Taro Kawai
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] The effects of immunomoduratory drug on NLRP3 inflammasome activation2019

    • Author(s)
      Guang Han Ong, Daisuke Ori, Takumi Kawasaki, Taro Kawai
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] Inhibitory effects of 1-acetoxychavicol acetate (ACA), a ginger-derived compound, on monosodium urate (MSU) crystal-induced neutrophil recruitment in vivo2019

    • Author(s)
      Daisuke Ori, Sophia Ping Meow Sok, Nagoor Noor Hasima, Taro Kawai
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] 肺内でのCD8陽性T細胞の誘導における組織特異的マクロファージの役割2019

    • Author(s)
      河合 太郎、川崎 拓実
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Imiquimod(IMQ)による細胞死と炎症誘導機構の解析2019

    • Author(s)
      奥出遥奈、織大祐、川崎拓実、百田匡寿、石井健、山本雅裕、河合太郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The role of innate immune signaling pathways in induction of anti-cancer immunity2019

    • Author(s)
      Kawai T
    • Organizer
      THE 6th ICPAPS & The 3rd ASEAN PHARMNET 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 自然免疫による病原体や内在性因子の認識と炎症制御のメカニズムについて2019

    • Author(s)
      河合太郎
    • Organizer
      免疫サマースクール2019
    • Invited
  • [Book] 免疫・炎症病態×治療Update2019

    • Author(s)
      加納規資, 織大祐, 河合太郎
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      978-4-525-16781-3

URL: 

Published: 2021-01-27  

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