How does PQBP1 suppress the induction of type I interferon expression by cGAS?

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07026
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Mizuguchi Mineyuki 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (30332662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 帯田 孝之 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (30578696)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: cGAS / PQBP1 / DNA結合

Outline of Final Research Achievements

Cyclic guanosine monophosphate (GMP)-adenosine monophosphate (AMP) synthase (cGAS) is a DNA sensor that is essential for innate immune responses to cytosolic DNA. cGAS synthesizes the second messenger cyclic GMP-AMP (cGAMP), which binds and activates the adaptor protein STING, leading to the expression of type I interferon. Polyglutamine tract binding protein 1 (PQBP1) has been shown to act as a co-receptor along with cGAS in innate immune responses to retroviral DNA. However, another study demonstrated controversy results showing that PQBP1 inhibits the innate immune responses to cytosolic DNA. In the present study, we examined the interaction between PQBP1 and various types of DNA. The present study revealed the DNA-binding properties of PQBP1, and demonstrated its ability to interact with various types of DNA in vitro.

Free Research Field

構造生物学、生物物理学、タンパク質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細菌やウイルスが細胞に感染すると、パターン認識受容体であるcGASがサイトゾルDNAを認識することによって、STING依存性シグナル伝達経路が活性化され、I型インターフェロン産生が誘導される。PQBP1はリンパ系及び骨髄系細胞で高発現するcGASの補助受容体である。PQBP1はHIV-1由来DNAと直接結合し、cGASと相互作用することで自然免疫応答に関与すると報告されている。本研究では、PQBP1のDNA結合特性を明らかにするとともに、PQBP1がさまざまな種類のDNAと相互作用することを明らかにした。本研究成果は自然免疫応答の制御を理解するために有用な情報を与える。