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2013 Fiscal Year Annual Research Report

核酸を認識するToll様受容体の構造科学的解明

Research Project

Project/Area Number 25291010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清水 敏之  東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30273858)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsToll様受容体 / 自然免疫 / 一本鎖核酸 / X線結晶解析
Research Abstract

自然免疫は病原体の感染をいち早く察知し炎症反応を引き起こす一方、後に続く獲得免疫を誘導するという極めて重要な役割を果たす。自然免疫の中でも病原体センサーとして機能するTLR (Toll-like receptor)はその重要性から分子細胞生物学的・医学的な研究はもちろん構造科学的な研究も広く行われている。本申請では核酸認識に関わるTLR7, 8, 9に注目し、リガンドとなる核酸の認識機構・リガンド結合による活性化機構を構造科学的に明らかにすることによって謎が多い核酸による活性化を“目に見える形で”具現する。さらにその構造情報をもとに新規のリガンド設計をめざす。
これまで我々はヒトTLR8の細胞外ドメインのリガンド非結合型および合成低分子化合物との複合体の構造解析に成功しており、リガンドによって引き起こされるドメインの再構成、および詳細なリガンド認識機構を明らかにしてきた(Science, 2013)。TLR8はリガンド非結合でも二量体として存在しているが、その存在状態ではシグナル伝達を担う細胞内のTIRドメイン同士の会合が困難であると考えられた。しかしリガンドの結合に伴う構造変化によって会合が可能になるようにTIRドメイン同士が近づくことがわかった。また、リガンド結合に重要なアミノ酸を同定することができ、それらのアミノ酸に変異をいれることでTLR8の活性が減少することも判明している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の達成目標の一つであるTLR8と合成リガンドとの複合体構造を決定し、論文として発表することもできたため。

Strategy for Future Research Activity

TLR8の天然基質である一本鎖RNAとTLR8との複合体解析をめざす。また一本鎖DNAを認識するTLR9との複合体解析に向け試料調整を行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Structural reorganization of the Toll-like receptor 8 dimer induced by agonistic ligands2013

    • Author(s)
      Tanji H et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 339 Pages: 1426, 1429

    • DOI

      10.1126/science.1229159

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human TLR4 polymorphism D299G/T399I alters TLR4/MD-2 conformation and response to a weak ligand monophosphoryl lipid A2013

    • Author(s)
      Yamakawa N et al.
    • Journal Title

      Int. Immunol.

      Volume: 25 Pages: 45, 52

    • DOI

      10.1093/intimm/dxs084

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Toll 様受容体 8(TLR8)の構造科学的研究2013

    • Author(s)
      清水敏之
    • Organizer
      日本生化学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] Structural study of innate immune receptor, TLR

    • Author(s)
      Shimizu T
    • Organizer
      FAOBMB Mini-Symposium 2013
    • Place of Presentation
      岩手医科大学(岩手県)
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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