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2014 Fiscal Year Annual Research Report

自然免疫を担う病原体センサー蛋白質の構造基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 26711002
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大戸 梅治  東京大学, 薬学研究科(研究院), 講師 (90451856)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords自然免疫 / X線結晶構造解析
Outline of Annual Research Achievements

自然免疫は微生物の感染に対する生体の初期防御反応である。微生物の構成成分はToll-like receptors (TLRs),NOD-like receptors(NLRs),RIG-I-like receptors (RLRs)などの受容体によって認識されることで様々な免疫応答を引き起こす。これら受容体は,様々
な病気の治療薬のターゲットとして注目されている。本申請課題では,自然免疫系の受容体によるリガンド認識機構やシグナル伝達機構を主にX線結晶構造解析により明らかにすることを目的する。
1.核酸認識TLRs (TLR7,TLR8,TLR9)と核酸の複合体(抗ウイルス薬,ワクチン)
2.細胞内NLRs (Nod1,Nod2など)とリガンドの複合体(クローン病,アレルギー)
本年度は、1に関してはTLR8とRNA複合体の結晶構造解析に成功した。この結果により、これまでTLR8はRNAの受容体だと考えられていたが、実際にはRNA存在下でウリジンを認識する受容体であることが明らかになった。さらに、CpG DNAを認識するTLR9の構造解析にも成功した。これにより、TLR9によるCpGモチーフを有するDNAの認識機構やTLR9の活性化機構、またアンタゴニストDNAの認識機構を明らかにすることができた。
2に関してはNod1とNod2の大量調製法の検討を前年度に引き続き行った。その結果、高純度試料の調製に成功し、Nod2に関して構造解析可能な結晶を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

TLR8については低分子リガンド複合体構造に加えて、RNA複合体の構造解析に成功した。TLR9については、CpG DNAとの複合体の構造解析に成功した。

Strategy for Future Research Activity

TLRに関しては、TLR8とTLR9の構造解析に成功したため、今後はTLR7について重点的に研究を進める。NLRについては、現在得られている結晶について構造解析を進める。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Toll-like receptor 8 senses degradation products of single-stranded RNA.2015

    • Author(s)
      Tanji H, Ohto U, Shibata T, Taoka M, Yamauchi Y, Isobe T, Miyake K, Shimizu T.
    • Journal Title

      Nat Struct Mol Biol.

      Volume: 22 Pages: 109-115

    • DOI

      doi: 10.1038/nsmb.2943.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Determinants of activity at human Toll-like receptors 7 and 8: quantitative structure-activity relationship (QSAR) of diverse heterocyclic scaffolds.2014

    • Author(s)
      Yoo E, Salunke DB, Sil D, Guo X, Salyer AC, Hermanson AR, Kumar M, Malladi SS, Balakrishna R, Thompson WH, Tanji H, Ohto U, Shimizu T, David SA.
    • Journal Title

      J Med Chem.

      Volume: 57 Pages: 7955-7970

    • DOI

      doi: 10.1021/jm500744f.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural basis of pharmacological chaperoning for human β-galactosidase.2014

    • Author(s)
      Suzuki H, Ohto U, Higaki K, Mena-Barragán T, Aguilar-Moncayo M, Ortiz Mellet C, Nanba E, Garcia Fernandez JM, Suzuki Y, Shimizu T.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 289 Pages: 14560-14568

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.529529.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Toll様受容体8(TLR8)と一本鎖RNA複合体の結晶構造2015

    • Author(s)
      丹治裕美、大戸梅治、柴田琢磨、田岡万悟、山内芳雄、礒邊俊明、三宅健介、清水敏之
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [Presentation] 自然免疫受容体NOD2の結晶構造解析2015

    • Author(s)
      前川早貴子、大戸梅治、清水敏之
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [Presentation] Structural study of Toll-like receptor 8 recognizing viral single stranded RNA2014

    • Author(s)
      Umeharu Ohto
    • Organizer
      The International Symposium ‘Molecular basis of host cell competency in virus infection’ 2014
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • Invited
  • [Presentation] 自然免疫系Toll様受容体の構造生物学研究2014

    • Author(s)
      大戸梅治、清水敏之
    • Organizer
      第87回日本生化学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [Presentation] Structural studies of nucleic acid sensing Toll-like receptor2014

    • Author(s)
      U. Ohto, H. Tanji, T. Shibata, K. Miyake, and T. Shimizu
    • Organizer
      23rd Congress and General Assembly of The International Union of Crystallography (IUCr 2014)
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2014-08-05 – 2014-08-12
  • [Presentation] TLR8と一本鎖RNAとの複合体の結晶構造2014

    • Author(s)
      丹治裕美、大戸梅治、柴田琢磨、三宅健介、清水敏之
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27

URL: 

Published: 2016-06-01  

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