2020 Fiscal Year Annual Research Report
MHCクラスI分子による「リポペプチド」抗原提示機構の解明～アカゲザルからヒトへ
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20J23335
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
麻 実乃莉 京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | リポペプチド / エイズウイルス / MHCクラス1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
所属研究室のサルウイルス感染モデルを用いた解析から、ウイルス固有のリポペプチドを提示するＭＨＣクラスＩ分子が発見された。本研究は、以下の２課題を追究した。
プロジェクトＩ：アカゲザルリポペプチド抗原提示分子（ＬＰ１）の発現を制御する分子群の探索
樹立したアカゲザルＬＰ１分子とＣＤ８分子の高輝度共発現細胞株にＣＲＩＳＰＲ ＫＯライブラリーを導入し、ＣＤ８分子の発現を維持したままＬＰ１分子の発現が低下あるいは消失した細胞集団を単離した。ゲノム解析の結果、ＬＰ１自体をコードする遺伝子の変異が高頻度に検出され系自体がワークしていることを確認した。
プロジェクトＩＩ：ヒトＬＰ１分子の同定と解析
生化学レベル、細胞レベル、個体レベルの３つのアプローチによって、リポペプチドを結合しＴ細胞に提示するＨＬＡクラスＩアリル（ヒトＬＰ１分子）の同定と解析を進めた。生化学レベルでは、アカゲザルＬＰ１分子の情報をもとに、ヒトＬＰ１候補となるＨＬＡクラス１アリル（ＬＰ１ａ）を絞り込み、そのリポペプチド結合能を検証した。リポペプチド結合ＬＰ１ａ複合体の結晶化を行った結果、高解像度でのＸ線結晶構造が明らかとなり、ＬＰ１ａ抗原結合溝に結合したリポペプチドを可視化することに成功した。細胞レベルでは、従来のペプチド提示ＨＬＡクラスＩ分子の発現と機能が小胞体膜に存在するペプチド輸送体（ＴＡＰ）に深く依存することに着目した。そこで、ＴＡＰ欠損細胞株におけるＬＰ１分子の発現と機能を評価する実験系の構築に着手した。個体レベルでは、リポペプチド抗原提示能を実証するため、ＬＰ１ａトランスジェニックマウスを作出し、現在も安定的に維持している。また、リポペプチド特異的なＴ細胞がＬＰ１ａ拘束性であることを証明するため、適切な抗原提示細胞とレスポンダー細胞の準備を進めた。
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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
ヒトリポペプチド提示アリル（ＬＰ１ａ）の同定に成功しており、Ｘ線結晶構造を解明した。さらに、ＬＰ１ａトランスジェニックマウスを作製し、すでに有望なラインを得ている。また、個体レベル、細胞レベルで検証していく際に必要な、染色ツール（特異的抗体やＭＨＣクラスＩテトラマー）やＬＰ１ａ安定発現ＴＡＰ欠損株の樹立も成功している。以上より、ヒトＬＰ１分子の同定と解析においては、当初の予定よりも早い進捗で研究が進んでいる。一方、アカゲザルリポペプチド提示分子（ＬＰ１）の細胞表面発現を担う細胞内シャペロン分子やリガンド輸送体の同定については、まだ有望な遺伝子の同定に至っていない。しかしながら、次善の策は準備しており、今後の研究で目的遺伝子が得られる可能性は高いとみている。２つのプロジェクトを総合して、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、ヒトリポペプチド提示アリル（ＬＰ１ａ）の解析に必要な実験準備は完了しており、今後は細胞レベル、個体レベルにおいて、準備したツール（抗体やテトラマー）を用いた検証段階に入る。さらに、所属研究室ではリポペプチド搭載アジュバントを用いた感作手法を確立しており、今後はその方法を応用したＬＰ１ａトランスジェニックマウスの感作を行う予定である。また、アカゲザルリポペプチド提示分子（ＬＰ１）の細胞表面発現を担う細胞内シャペロン分子やリガンド輸送体の同定について、系のｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔを行い、ＬＰ１分子と非古典的ＭＨＣクラス１分子を高いレベルで発現する共発現株の樹立を進めている。さらに、研究室で樹立されたアカゲザルＬＰ１分子に高い特異性を有するモノクローナル抗体を利用することで、アカゲザルＬＰ１分子の発現レベルを鋭敏にモニターすることが可能となった。今後は、変異株の単離と遺伝子の同定を進めていく予定である。
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