IL-2/IL-2R複合体形成機構の構造生物学的研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18054025
• 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): SUICO Mary Ann 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 助手 (20363525)
• Keywords: 蛋白質 / 免疫学 / 生体分子 / 生物物理 / シグナル伝達

Research Abstract

TCR/MHC複合体とB7/CD28複合体を介する2つのシグナル存在下では,T細胞増殖因子であるイナターロイキン(IL)-2およびIL-2受容体(R)の発現が誘導され,免疫応答が誘導される.IL-2Rはα,β,γの3種からなり.IL-2を介してヘテロ3量体を形成することによりT細胞増殖シグナルを発生する.IL-15もまたIL-2RβおよびIL-2Rγに結合し,T細胞増殖シグナルを発生することが知られている.本研究の目的は,IL-2又はIL-15と受容体の複合体の結晶構造の構造解析を行うことにより,T細胞増殖シグナルの伝達複機構および分子認識機構を原子レベルで明らかにすることである.本研究を達成する為,IL-15,IL-15Rα,およびIL-15/IL-15Rα複合体の結晶化・構造解析を行うことを目的とした.
IL-15およびIL-15Rαの細胞外ドメインの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] Crystal structure and binding properties of the CD2 and CD244 (2B4) binding protein, CD48 (2006)
  • Author(s): Evans, E.J., Castro, M.A.A., O'Brien, R., Kearney, A., Walsh, H., Sparks, L.M., Tucknott, M.G., Davies, E.A., Carmo, A.M., van der Merwe, P.A., Stuart, D.I., Jones, E.Y., Ladbury, J.E., Ikemizu, S., Davis, S.J.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 29309-29320
• [Journal Article] Critical YxKxHxxxRP motif in the C-terminal region of GATA3 for its DNA binding and function (2006)
  • Author(s): Shinnakasu, R., Yamashita, M., Hosokawa, H., Hasegawa, A., Ikemizu, S., Nakayama, T.
  • Journal Title: J. Immunol. 177 Pages: 5801-5810
• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of human MTH1 complexed with two oxidized nucleotides, 8-oxo-dGMP and 2-oxo-dATP. (2006)
  • Author(s): Nakamura, T., Kitaguchi, Y., Miyazawa, M., Kamiya, H., Toma, S., Ikemizu, S., Shirakawa, M., Nakabeppu, Y., Yamagata, Y.
  • Journal Title: Acta Crystallograph. F62 Pages: 1283-1285