Construction of membrane-bound hybrid molecules for analyzing cytotoxic granules

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19080
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: KATAOKA Takao 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (20242307)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞傷害顆粒 / パーフォリン / グランザイムB / LAMP1 / IFN-γ / Eomesodermin / Runx3 / NF-κB

Outline of Final Research Achievements

Cytotoxic T cells and natural killer cells harbor secretory lysosomes termed cytotoxic granules, and directly eliminate transformed cells and virus-infected cells. Cytotoxic granules contain soluble molecules, such as perforin (pore-forming protein) and granzymes (cell death-inducing serine proteases). In this study, membrane-bound hybrid molecules were constructed by using perforin, granzyme B, and membrane-bound proteins. The mouse cytotoxic T cell line CTLL-2 cells stably expressing membrane-bound hybrid molecules were established by nucleofection. The actions of transcription factors on the expression of perforin, granzyme B, IFN-γ were elucidated.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、細胞傷害性T細胞やナチュラルキラー細胞が有する細胞傷害顆粒に対する膜結合型ハイブリッド分子を構築することを目的とした。これまでに、膜結合型ハイブリッド分子の候補を構築し、マウス細胞傷害性T細胞株CTLL-2細胞に遺伝子導入する方法を確立した。これらの研究成果は、細胞傷害顆粒の高純度精製法の開発に向けて重要な足がかりである。一方、加齢にともないがん細胞やウイルス感染細胞に対する抵抗力が弱くなることから、細胞傷害性T細胞やナチュラルキラー細胞の細胞傷害活性を強化する方法を確立することによって、がんや感染症に対する新しい治療法や予防法の開発に貢献することが期待される。