自然免疫をダイナミックに制御する糖鎖修飾の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24370057
• Research Institution: Rikkyo University
• Principal Investigator: 後藤 聡 立教大学, 理学部, 教授 (60280575)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 自然免疫 / 糖鎖 / ガラクトース

Outline of Annual Research Achievements

自然免疫は、侵入してきた病原体を最初に攻撃する生体の排除機構である。しかし、非感染時に自然免疫が活性化すると炎症などが引き起こされ生体に多大なるダメージを与える。逆に感染時には速やかに活性化しなければ感染症に陥ってしまう。すなわち、状況に応じて自然免疫は厳密に制御されなければならない。
私達は、糖鎖修飾のために必要な糖核酸輸送体の遺伝子のいくつかをショウジョウバエでノックアウトしたところ、senjuと名付けた遺伝子のノックアウト個体では非感染時にも関わらず自然免疫が異常に亢進していることを見出した。自然免疫を制御するシグナル伝達系を調べたところ、Toll経路以外にもJNK, JAK/STAT, MAPK経路なども異常に活性化していることがわかった。次に、Senjuタンパク質によって輸送される糖核酸の種類を決定したところ、UDP-ガラクトースであることがわかった。さらに私達はsenju変異体ではガラクトースを含む糖鎖（ガラクトース糖鎖）が著しく減少していることを見出した。これらの結果はガラクトース糖鎖は自然免疫を抑制していることを示している。では、免疫抑制に働くガラクトース糖鎖は、感染時にも抑制し続けるのだろうか？そこで感染時のガラクトース糖鎖の量を定量したところ、感染時では有意に減少していることがわかった。さらに、Senjuタンパク質を過剰発現させガラクトース糖鎖を増加させたところ、免疫応答が弱まり感染に対し脆弱になった。以上の結果より、ガラクトース糖鎖は、非感染時には免疫反応を抑制することで炎症がおきるのを抑え、感染時には速やかに減少することで自然免疫の急激な活性化を引き起こしていることがわかった。本研究は、感染などの状況に応じて糖鎖が自然免疫を制御することを初めて示した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Dynamic regulation of innate immune responses in Drosophila by Senju-mediated glycosylation. (2015)
  • Author(s): Yamamoto-Hino, M., Muraoka, M., Kondo, S., Ueda, R., Okano, H. and Goto, S.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: -
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Phenotype-based clustering of glycosylation-related genes by RNAi-mediated gene silencing. (2015)
  • Author(s): Yamamoto-Hino,M., Yoshida,H., Ichimiya,T., Sakamura,S., Maeda,M., Kimura,Y., Sasaki,N., Aoki-Kinoshita,K.Y, Kinoshita-Toyoda,A., Toyoda,H., Ueda,R., Nishihara,S., and Goto,S.
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: -
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Localization of glycosyl enzymes and nucleotide-sugar transporters in the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. (2014)
  • Author(s): Yamamoto-Hino,M. and Goto,S.
  • Journal Title: Glycoscience: Biology and Medicine Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54836-2_48-1
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 糖鎖修飾の変化による自然免疫反応のダイナミックな制御 (2014)
  • Author(s): 山本（日野）美紀、村岡 正敏、近藤 周、岡野 栄之、上田 龍、後藤 聡
  • Organizer: 第２５回日本生体防御学会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] 糖鎖修飾による自然免疫反応の恒常性維持 (2014)
  • Author(s): 山本（日野）美紀、村岡 正敏、近藤 周、岡野 栄之、上田 龍、後藤 聡
  • Organizer: 第６６回日本細胞生物学会
  • Place of Presentation: 東大寺総合文化センター（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [Presentation] Dynamic regulation of innate immue responses by Senju-mediated glycosylation in Drosophila (2014)
  • Author(s): Miki Yamamoto (Hino), Masatoshi Muraoka, Shu Kondo, Hedeyuki Okano, Ryu Ueda, Satoshi Goto
  • Organizer: 第１１回 日本ショウジョウバエ研究会
  • Place of Presentation: 金沢歌劇座（石川県金沢市）
  • Year and Date: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [Presentation] 糖鎖修飾による自然免疫反応の恒常性維持 (2014)
  • Author(s): 山本（日野）美紀、村岡 正敏、近藤 周、岡野 栄之、上田 龍、後藤 聡
  • Organizer: 平成２６年度 日本生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-05-17 – 2014-05-18
  • Invited