ウイルスに対する自然免疫応答におけるノンコーディングRNAと新規因子の機能解析

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K16695
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 幸脇 貴久 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90780784)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 自然免疫 / lncRNA

Outline of Annual Research Achievements

自然免疫はウイルス感染症防御の最前線で働く。自然免疫センサーがウイルスを認識すると、ウイルス排除のためにインターフェロンやサイトカインが産生される。RIG-I様受容体、cGAS、Toll 様受容体はウイルスの核酸を認識し、下流のシグナル経路を活性化する。これら３者のウイルスレセプターのシグナルはTANK binding kinase 1 （TBK1）に集約され、I型インターフェロンが産生される。まさしく、TBK1は自然免疫応答において重要な因子であると言える。自然免疫制御機構の解明は新規の治療薬開発の重要な基礎基盤となる。そこで本研究では、TBK1と相互作用する新規蛋白質の探索を酵母-two hybrid法を用いて行った。その結果、long non-coding RNA（lncRNA）から翻訳された低分子ペプチドがTBK1と結合していることが明らかとなった。我々は、lncRNAから翻訳された低分子ペプチドがウイルス感染に応答して産生されることを見出した。また、低分子ペプチドが哺乳類細胞内でTBK1と結合することがわかった。さらに、低分子ペプチドはTBK1を介してインターフェロンの転写活性を上昇させていることが明らかとなった。次に低分子ペプチドをターゲットとしたゲノム編集を行いノックアウト細胞の作成を行なった。野生型とノックアウト細胞にセンダイウイルスを感染させ、インターフェロン遺伝子の発現を定量した。その結果、スモールペプチドをノックアウトした細胞ではインターフェロン誘導能が低下していることが分かった。以上の結果から、ウイルス感染に応答してスモールペプチドが産生され、それによってTBK1を介したインターフェロンシグナルが増強されることが分かった。