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2015 Fiscal Year Research-status Report

B細胞の活性化、細胞死抑制における直鎖状ポリユビキチン鎖の機能解析

Research Project

Project/Area Number 26460573
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

佐々木 義輝  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80323004)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords免疫シグナル伝達 / ユビキチン / 細胞死 / Caspase
Outline of Annual Research Achievements

直鎖状ポリユビキチン鎖は所属研究室で発見された新規ユビキチン修飾であり、HOIP、HOIL-1L、SHARPINからなるLUBAC(linear ubiquitin assembly complex)によって選択的に生成され、古典的NF-κB経路の活性化に関与することが知られている。研究代表者は、LUBACが古典的NF-κB以外にもCD40、TLR刺激によるERKの活性化に関与することを報告してきた。さらに、LUBACがTLR4依存的な細胞死を抑制していることを発見したことから、本研究課題では、LUBACによるERK活性化の機構及びTLR4下流のおける細胞死の制御機構について解明することを目的としている。平成26年度の研究に於いて、LUBACを欠損したB細胞をTLR4のリガンドであるLPSで刺激をした場合、細胞死に関与するシステインプロテアーゼCaspase-8とCaspase-3の活性化を認める事、この活性化がTLR4からのシグナルを伝えるアダプター分子の一つTRIFを欠損させる事で抑制出来る事を発見し報告した。平成27年度に於いては、LUBACを欠損したB細胞のLPS刺激による細胞死がどのような細胞死であるか、またその細胞死にCaspaseがどのように関与しているかについて解析を行った。LUBACを欠損したB細胞においてさらにネクロプトーシスに必須の分子RIP3を欠損させてもLPS刺激による細胞死はほとんど抑制されなかった。しかし、そこにCaspaseの阻害剤を加える事によってLPS刺激による細胞死は強く抑制された事から、LUBACを欠損したB細胞の細胞死はCaspaseを介したアポトーシスがメインである事が明らかとなった。現在、LUBACによるCaspaseの活性制御機構について解析を行っている。さらに、B細胞特異的にLUBACを欠損したマウスにおいてNP-LPSに対する抗体反応を検討したところ、NP-LPSに対する抗体反応が強く障害されていた事から、in vivoにおいてもTLR4を介したB細胞の反応にLUBACが重要な機能を持つ事が明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

LUBACによるTLR4依存的な細胞死に関しては、その細胞死がRIP3を介するネクロプトーシスでは無く、Caspaseを介するアポトーシスであり、Caspaseを阻害する事で抑制出来る事を明らかにした。現在、直鎖状ポリユビキチン鎖によるCaspaseの活性制御のメカニズムについて解析中である。さらに、LUBACによるTLR4を介した細胞死の制御が生体における免疫反応にも重要である事も証明した。また、LUBACによるERKの活性化制御の解析のためにHOIPやABIN2を欠損する細胞株を複数樹立し成功しその解析を始めたところである事から、研究計画は概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

LUBACによるTLR4依存的な細胞死の制御機構に関しては、LUBACによるCaspaseの活性制御機構について、Caspase-8を含む複合体中の分子で直鎖状ポリユビキチン化されるものがあるかどうか、また直鎖状ポリユビキチン化によってその分子の機能がどのように修飾されるのか検討する事によって解析を進めていく。また、in vivoにおいてLUBACを欠損したB細胞のTLR4刺激による細胞死を抑制した場合に、NP-LPSに対する抗体反応が回復するかどうかについても検討を行う。LUBACによるERKの活性化機構については、樹立したHOIPやABIN2を欠損する細胞株を利用して解析を行う。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Roles of the NF-κB pathway in B-lymphocyte biology.2016

    • Author(s)
      Sasaki, Y. and Iwai, K.
    • Journal Title

      Current Topics in Microbiology and Immunology: B cell Receptor Signaling

      Volume: 393 Pages: 177-209

    • DOI

      10.1007/82_2015_479.

  • [Journal Article] CRTAM determines the CD4+ cytotoxic T lymphocyte lineage.2016

    • Author(s)
      Takeuchi, A., Badr Mel, S., Miyauchi, K., Ishihara, C., Onishi, R., Guo, Z., Sasaki. Y., Ike, H., Takumi, A., Tsuji, NM., Murakami, Y., Katakai, T., Kubo, M. and Saito, T.
    • Journal Title

      J. Exp. Med.

      Volume: 213 Pages: 123-138

    • DOI

      10.1084/jem.20150519.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gab1 and Mapk Signaling Are Essential in the Hair Cycle and Hair Follicle Stem Cell Quiescence.2015

    • Author(s)
      Akilli Ozturk, O, Pakula, H., Chmielowiec, J., Qi, J., Stein, S., Lan, L., Sasaki, Y., Rajewsky, K. and Birchmeier, W.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 13 Pages: 561-572

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.09.015.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Key Oncogenic Role for Alternative NF-κB Signaling in DLBCL, Revealed Upon Interference With Terminal B cell Differentiation.2015

    • Author(s)
      Zhang, B., Calado, DP., Wang, Z., Frohler, S., Kochert, K., Qian, Y., Koralov, S., Schmidt-Supprian, M., Sasaki, Y., Unitt, C., Rodig, S., Chen, W., Dalla-Favera, R., Alt, FW., Pasqualucci, L. and Rajewsky, K.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 11 Pages: 715-726

    • DOI

      0.1016/j.celrep.2015.03.059.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LUBAC controls TLR4- and TRIF-mediated cell death in B cells2015

    • Author(s)
      佐々木義輝
    • Organizer
      第44回 日本免疫学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-11-18 – 2015-11-20

URL: 

Published: 2017-01-06  

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