自然選択の影響を受けた遺伝子に着目した病原体と宿主との相互作用の解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23790385
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 平安 恒幸 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教 (30585170)
• Keywords: 自然選択 / 遺伝子多型 / 活性化型レセプター / 感染症 / 細菌

Research Abstract

未だに感染症は人類にとって脅威でありながら、病原体の感染メカニズムや感染症の重症化要因についてはほとんどわかっていない。病原体と相互作用を示す分子の遺伝子には自然選択の影響を受けて欠損型などの機能的な差異が存在することが多い。本研究ではこの点に着目して、遺伝子多型として機能的な差異が存在する分子の組換えタンパク質(Ig 融合タンパク質)を作製し、様々なウィルス感染細胞および細菌・原虫との結合性を調べ、宿主分子と相互作用する病原体分子の同定を試みた。その結果、特定の活性化型レセプターが細菌プロテアーゼによって切断された宿主分子をリガンドとして認識することが明らかとなった。実際に細菌をマウスに感染させると、in vivoにおいても宿主分子は細菌プロテアーゼによって切断され、その分解産物に活性化型レセプターが結合することが明らかとなった。
肺炎球菌が原因の中耳炎患者由来の膿汁中のリガンドをウェスタンブロッティングにより調べたところ、リガンドが切断されている事が明らかとなった。また、リガンドに結合するとGFPが発現するようなレポーター細胞と膿汁を共培養すると、レポーター細胞は活性化レセプターを介して活性化した。このことから細菌感染局所で活性化レセプターは細菌によって壊されたリガンドを認識し、細菌の侵入を感知して生体防御反応に関わっていることが示唆される。
ある種の細菌は宿主の免疫から逃れるためにプロテアーゼによって宿主分子を切断するような免疫逃避機構を保有していることが知られている。本研究の結果は、このような細菌の免疫逃避機構の分解産物を宿主の活性化型レセプターが認識することで、細菌に対する生体防御機構として働いている可能性を示唆している。

Research Products

• [Journal Article] Autoantibodies to IgG/HLA-DR complexes are associated with rheumatoid arthritis susceptibility (2014)
  • Author(s): Jin, H., Arase, N., Hirayasu, K., Kohyama, M., Suenaga, T., Saito, F., Tanimura, K., Matsuoka, S., Ebina, K., Shi, K., Toyama-Sorimachi, N., Yasuda, S., Horita, T., Hiwa, R., Takasugi, K., Ohmura, K., Yoshikawa, H., Saito, T., Atsumi, T., Sasazuki, T., Katayama, I., L. Lanier, L., and Arase, H.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Volume: 111 Pages: 3787-3792
  • DOI: 10.1073/pnas.1401105111
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Rheumatoid factor binding to IgG heavy chain presented on HLA-DR is associated with Rheumatoid Arthritis susceptibility
  • Author(s): Jin Hui, Arase Noriko, Kohayama Masako, Saito Fumiji, Hirayasu Kouyuki, Matsumoto Maki, Shida Kyoko, Suenaga Tadahiro, Saito Takashi, Katayama Ichiro, Lanier Lewis L., Arase Hisashi
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Presentation] β2-glycoprotein I presented on MHC class II molecules are recognized by autoantibodies in antiphospholipid syndrome
  • Author(s): Tanimura Kenji, Suenaga Tadahiro, Jin Hui, Hirayasu Kouyuki, Arase Noriko, Kohayama Masako, Ebina Yasuhiko, Yasuda Shinsuke, Horita Tetsuya, Katayama Ichiro, Atsumi Tatsuya, Yamada Hideo, Arase Hisashi
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Presentation] PILRα negatively regulates DSS induced experimental colitis
  • Author(s): Kishida Kazuki, Kohyama Masako, Kurashima Yosuke, Wang Jing, Hirayasu Kouyuki, Suenaga Tadahiro, Kiyono Hiroshi, Kunisawa Jun, Arase Hisashi
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Presentation] Immune sensing system for immunoglobulin degradation by bacteria
  • Author(s): Hirayasu Kouyuki, Saito Fumiji, Horiguchi Yasuhiko, Nagai Hiroki, Arase Hisashi
  • Organizer: 第42回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉市）
• [Book] 医学のあゆみ「免疫グロブリン様受容体による免疫制御と疾患」 (2013)
  • Author(s): 平安 恒幸
  • Total Pages: 2 (259-260)
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Remarks] 免疫化学研究室ホームページ
  • URL: http://immchem.biken.osaka-u.ac.jp/