2017 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of innate immune responses by NQO1-PDLIM2 axis
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17K08896
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
木村 彰宏 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 室長 (20533318)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | NQO1 / LPS / IL-6 / PDLIM2 / 自然免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NQO1欠損マクロファージではLPS誘導性IL-6産生がコントロール細胞に比べ著しく高くなることが判明していたが、今回そのメカニズムの詳細を明らかにした。LPS刺激により誘導されるTNF-aやIL-1産生はLPSシグナル下流ではたらくNF-kBにより直接的に誘導される。一方で、IL-6やIL-12産生はNF-kBにより誘導される核内転写因子IkBzを介して誘導されることが報告されており、LPS誘導性IL-6産生は２段階制御を受けている。
今回われわれはNQO1がLPSにより誘導されるIkBzのユビキチン化を促進していることを発見した。NQO1自身はユビキチンリガーゼではないことから、IkBzのユビキチン化を誘導するユビキチンリガーゼを探索したところ、核内ユビキチンリガーゼであるPDLIM2が同定された。NQO1欠損マクロファージと同様に、PDLIM2欠損マクロファージにおいてもLPS誘導性IL-6産生が特異的に上昇していた。われわれはPDLIM2がIkBzと結合しユビキチン化を誘導する際に、NQO1が両者の結合の橋渡しとしての役割を担っていることを明らかにした。さらにPDLIM2がNQO1やIkBzと結合するにはPDLIM2内に存在するLIMドメインを介していることもdeletion mutantを使った実験により明らかにした。またin vivoにおけるLPS投与実験においてもNQO1欠損マウスおよびPDLIM2欠損マウスにおいてコントロールマウスよりもLPS感受性が高くなっており、血中IL-6量も高値を示した。以上の結果から、NQO1はPDLIM2によるIkBzユビキチン化に必要な橋渡しタンパクとしてはたらくことにより、LPS誘導性IL-6産生を特異的に抑制していることを明らかにした。
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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
LPSにより誘導されるIL-6産生におけるNQO1の作用機序を明らかにし、現在それら結果をまとめ論文に投稿中である。また、NQO1リガンドを用いたLPS誘導性のIL-6抑制の研究にも着手しており、本研究は順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vivoにおけるLPS投与実験においてNQO1欠損マウスおよびPDLIM2欠損マウスではコントロールマウスよりもLPS感受性が高くなっており、血中IL-6量も高値を示していたことから、今回発見したNQO1の機能を促進させるようなNQO1リガンドは敗血症の治療にも有効であることが予想される。そこで当初の研究計画に記載したとおり「NQO1リガンドによるエンドトキシンショックに対する新規治療法の開発」を目指す。
Nqo1酵素活性を制御できるNqo1リガンドは複数存在しており、これらNqo1リガンドの中からマクロファージにおいてLPS誘導性IL-6産生を抑制できるものを同定する。具体的にはWTおよびNqo1 KOマクロファージをLPSとNqo1リガンドで処理し、上清中のIL-6量をELISAで測定する。WT細胞においてIL-6産生を抑制できるNqo1リガンドが同定されれば、マウスにLPSやリステリア感染によるエンドトキシンショックを誘導し同定されたNqo1リガンドによる生存率の改善や血中サイトカイン量の減少を確認する。
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| Causes of Carryover |
本年度購入した物品において当初予定していた金額よりも安価に購入できたために、次年度使用額が生じた。
使用計画としては、次年度に予定されていた直接経費1,300,000円と合わせて物品購入に充てる予定である。
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