構造生物学的手法による自然免疫及びIL―18機能制御と新規免疫調節薬の開発

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20790723
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 大西 秀典 岐阜大学, 医学部附属病院, 助教 (60381620)
• Keywords: 自然免疫 / Toll-like receptor / MyD88 / タンパク立体構造 / 創薬

Research Abstract

本研究の目的は、当研究室で溶液タンパク立体構造の決定を完了したMyD88と、MyD88と相互作用する受容体及びアダプター分子群の相互作用機構をNMR法、または結晶化蛋白のX線解析によって構造生物学的に明らかにすることで、Toll様受容体(TLR)シグナル及びIL-1/18シグナルの流れを調節するような薬剤候補物質をスクリーニングすることである。
本年度の成果を以下に列記する。(1)MyD88-TIRドメインの溶液構造解析の過程で得られる1H-15N HSQC2次元スペクトルの情報をリファインし、BMRBデータベース(No.11078)に登録し、その成果をJ BioMol NMR Assign誌に発表した。このデータを利用して、MyD88-TIRに直接相互作用する分子のスクリーニングが可能となった。
(2)MyD88-TIRと複合体を形成する分子として、TIRAP、TLR4、TLR2、IL-1/18受容体等が挙げられるが、複合体立体構造解析に向けて、それらのリコンビナントタンパクの精製、及び安定複合体の形成条件の検討を引続き進めている。(3)TIRAP-TIRドメインの結晶化スクリーニングを継続している。TIRAP-TIRは溶液中で自己多量体化する性質があるためか、現在のところ結晶化には至っていない。(4)有力な薬剤候補分子としてMyD88シグナル阻害作用を有するとされるMyD88-BB loopミミックペプチドとMyD88-TIRとの直接相互作用を検討するための国際共同研究が開始された。本研究には(1)のデータを活用して溶液NMR法で検討予定である。一方、このペプチドはTIRAPと直接相互作用する、あるいは、MyD88とTIRAPの直接相互作用を阻害する可能性があり、その検討にためには、TIRAP-TIRの1H-15N HSQC2次元スペクトルの改善が必要である。現在までに、TIRAPの自己会合抑制のため複数のアミノ酸置換変異導入体を構築している。(5)MyD88を介するシグナル抑制作用が期待できるMyD88ドミナントネガティブ変異分子に細胞内タンパク導入ドメイン(PTD)を付加したPTD-MyD88-DNの構築を行った。
本タンパクを用いて、in vitroの実験系でLPS/TLR4シグナルを抑制することができることを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Genetic variations in MyD88 adaptor-like are associated with atopic dermatitis. (2011)
  • Author(s): Yang An, Hidenori Ohnishi, Eiko Matsui, Michinori Funato, Zenichiro Kato, Takahide Teramoto, Hideo Kaneko, Takeshi Kimura, Kazuo Kubota, Kimiko Kasahara, Naomi Kondo.
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 27 Pages: 795-801
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antigen-specific immune response to endotoxin-free recombinant P34. (2011)
  • Author(s): Morita H, Kaneko H, Ohnishi H, Kato Z, Kondo N.
  • Journal Title: Allergy Volume: (E Pub)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interleukin-17 expression in the urticarial rash of familial cold autoinflammatory syndrome : a case report. (2010)
  • Author(s): Yamauchi A, Iwata H, Ohnishi H, Teramoto T, Kondo N, Seishima M.
  • Journal Title: Br J Dermatol Volume: 163 Pages: 1351-1353
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of the slow dose-up method for specific oral tolerance induction in children with cow's milk allergy : comparison with reported protocols. (2010)
  • Author(s): Kaneko H, Teramoto T, Kondo M, Morita H, Ohnishi H, Orii K, Matsui E, Kondo N.
  • Journal Title: J Investig Allergol Clin Immunol Volume: 20 Pages: 538-539
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutation in the Q28SDD31SD site, but not in the two SQ sites of the survival of motor neuron protein, affects its foci formation. (2010)
  • Author(s): Aoki Y, Fukao T, Zhang G, Ohnishi H, Kondo N.
  • Journal Title: Int J Mol Med Volume: 26 Pages: 667-671
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 自然免疫異常症、アレルギー疾患病態解明に向けたプロテオミクス的手法の応用 (2010)
  • Author(s): 大西秀典、加藤善一郎、木村豪、安陽、久保田一生、松井永子、金子英雄、近藤直実
  • Organizer: 第47回日本小児アレルギー学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20101204-20101205
• [Presentation] 自然免疫不全症(MyD88欠損症,IRAK4欠損症)の構造生物学的解析 (2010)
  • Author(s): 大西秀典、加藤善一郎、安陽、松井永子、金子英雄、近藤直実
  • Organizer: 第60回日本アレルギー学会秋期学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20101125-20101127
• [Presentation] Structural basis for the innate immune deficiency syndrome. (2010)
  • Author(s): Hidenori Ohnishi, Hidehito Tochio, Zenichiro Kato, Takeshi Kimura, Masatoshi Nada, Kazuo Kubota, Masahiro Shirakawa, Naomi Kondo.
  • Organizer: The 8th Asia Pacific Congress of Allergy, Asthma and Clinical Immunology 2010
  • Place of Presentation: Singapore
  • Year and Date: 20101106-20101109
• [Presentation] The LPS induced enhancement of IL-1β and IL-18 production is a useful tool for diagnos is of familial cold inflammatory syndrome (FCAS). (2010)
  • Author(s): Hidenori Ohnishi, Takahide Teramoto, Zenichiro Kato, Hideo Kaneko, Ryuta Nishikomori, Naomi Kondo.
  • Organizer: Autoinflammation 2010
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherlands
  • Year and Date: 20100902-20100906
• [Presentation] A conserved interaction mode between MyD88 and distinct membrane-sorting adaptors in TLR4 and IL-18 signaling. (2010)
  • Author(s): H.Ohnishi, H.Tochio, Z.Kato, T.Kimura, T.Funasaka, R.W.Wong, M.Shirakawa, N.Kondo.
  • Organizer: 14th International Congress of Immunology.
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 20100822-20100827
• [Presentation] Structural basis for the interactions of the MyD88 TIR domain in TLR4 signaling. (2010)
  • Author(s): Hidenori Ohnishi, Hidehito Tochio, Zenichiro Kato, Takeshi Kimura, Naomi Kondo, Masahiro Shirakawa.
  • Organizer: World wide magnetic resonance conference 2010
  • Place of Presentation: Florence, Italy
  • Year and Date: 20100704-20100709
• [Presentation] The genetic variations of the MyD88 adaptor protein like (Ma1) are associated with allergic diseases in Japanese population. (2010)
  • Author(s): Hidenori Ohnishi, Yang An, Eiko Matsui, Zenichiro Kato, Hideo Kaneko, Naomi Kondo.
  • Organizer: The 20th Interasma Japan/North Asia
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20100702-20100703
• [Presentation] 乳児栄養の役割:母乳・人工乳 (2010)
  • Author(s): 大西秀典、金子英雄、森田秀行、川本美奈子、松井永子、加藤善一郎、近藤直実
  • Organizer: 第113回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 20100423-20100426
• [Presentation] 自然免疫異常症の構造生物学的解析 (2010)
  • Author(s): 大西秀典、加藤善一郎、木村豪、久保田一生、金子英雄、近藤直実、堤尚孝、杤尾豪人、白川昌宏
  • Organizer: 第46回中部小児科学会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2010-08-22