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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Structural basis for innate immune pathogen sensors

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), 准教授 (90451856)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords自然免疫 / 構造生物学 / X線結晶構造解析 / Toll様受容体 / Nod様受容体
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)などの病原体センサーである受容体によって認識され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,病原体センサー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として,主に以下の2つのグループに焦点を当てて研究を進める。
1.Toll-like receptor (TLRs) (エンドトキシンショック,抗ウイルス薬,ワクチン)
2.NOD-like receptor (NLRs) (クローン病,アレルギー)
本年度は、1に関して決定したTLR7の結晶構造をもとに各種の生化学実験などを行い、TLR7のリガンド認識機構と活性化機構が明らかにし原著論文として報告した(Zhang et al., immunity, 2016)。さらに、TLR8とアンタゴニスト複合体との結晶構造解析に成功した。2に関しても、決定したNOD2受容体の不活性化型構造をもとに各種の変異体実験を行い、NOD2の不活性化を維持するためのドメイン間の相互作用や、疾患変異との関連を明らかにすることができた。本成果は原著論文として発表した(Maekawa et al., Nature Commun., 2016)。さらに、NLRP3やNLRP6などほかのNLRに関して、発現と精製に成功しており、現在結晶化条件の検討中である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ミネソタ大/コロラド大(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ミネソタ大/コロラド大
  • [Journal Article] The crystal structure of mouse LC3B in complex with the FYCO1 LIR reveals the importance of the flanking region of the LIR motif.2017

    • Author(s)
      Sakurai, S., Tomita, T., Shimizu, T., & Ohto, U.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr F Struct Biol Commun.

      Volume: 73 Pages: 130-137

    • DOI

      10.1107/S2053230X17001911

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Emerging roles of the processing of nucleic acids and Toll-like receptors in innate immune responses to nucleic acids.2017

    • Author(s)
      Miyake, K., Shibata, T., Ohto, U., & Shimizu, T.
    • Journal Title

      J Leukoc Biol.

      Volume: 101 Pages: 135-142

    • DOI

      10.1189/jlb.4MR0316-108R.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural Analysis Reveals that Toll-like Receptor 7 Is a Dual Receptor for Guanosine and Single-Stranded RNA.2016

    • Author(s)
      Zhang Z, Ohto U, Shibata T, Krayukhina E, Taoka M, Yamauchi Y, Tanji H, Isobe T, Uchiyama S, Miyake K, Shimizu T.
    • Journal Title

      Immunity

      Volume: 45 Pages: 737-748

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2016.09.011.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure of IZUMO1-JUNO reveals sperm-oocyte recognition during mammalian fertilization.2016

    • Author(s)
      Ohto U, Ishida H, Krayukhina E, Uchiyama S, Inoue N, Shimizu T.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 534 Pages: 566-569

    • DOI

      10.1038/nature18596.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of NOD2 and its implications in human disease.2016

    • Author(s)
      Maekawa S, Ohto U, Shibata T, Miyake K, Shimizu T.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 7 Pages: 11813

    • DOI

      10.1038/ncomms11813.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Structures of nucleic acids sensing Toll-like receptors2016

    • Author(s)
      Umeharu Ohto and Toshiyuki Shimizu
    • Organizer
      The 45th annual meeting of the Japanese Society for Immunology (JSI)
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄、宜野湾)
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-07
    • Invited
  • [Presentation] Structural studies of innate immune RNA receptor human TLR82016

    • Author(s)
      Hiromi Tanji, Umeharu Ohto, Toshiyuki Shimizu
    • Organizer
      14th Conference of the Asian Crystallographic Association
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自然免疫受容体 TLR7 の構造学的研究2016

    • Author(s)
      張志寛、大戸梅治、清水敏之
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡、博多)
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-09
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kouzou/index.html

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Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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