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昆虫のフェノール酸化酵素カスケード活性化の分子機構と生体防御における役割

研究課題

研究課題/領域番号 09304075
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・代謝
研究機関北海道大学

研究代表者

芦田 正明  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50012422)

研究分担者 落合 正則  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10241382)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
31,700千円 (直接経費: 31,700千円)
2000年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1999年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1998年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
1997年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
キーワードフェノール酸化酵素前駆体 / カスケード / プロテアーゼ / シュペッツル / トール / 自然免疫 / パターン認識 / フェノール酸化酵素前駆体活性化系 / 昆虫 / 生体防御 / セリンプロテアーゼ / 異物認識 / Tollレセプター / 抗菌ペプチド / フェノール酸化酵素 / 生体防衛 / 血液 / クチクル / ドロソマイシン / 背腹軸 / ペプチドグリカン / β-1、3-グルカン
研究概要

自然免疫の仕組みが働き出すためには、体内へ侵入した異物が非自己として認識されなければなりない。自然免疫における異物認識の仕組みはパターン認識と呼ばれ、獲得免疫における異物認識の仕組み(クローナル認識)と大きく異なっている。我々はカイコ血液のフェノール酸化酵素前駆体活性化系(proPOカスケード)の研究から二種類のパターン認識タンパクを発見し、それらをペプチドグリカン認識タンパク(PGRP)とべーター1、3一グルカン認識タンパク(βGRP)と命名した。昆虫の主要な自然免疫反応(生体防御反応)として1)貧食、被嚢形成;2)proPOカスケードと血液凝固;3)杭カビ、抗菌ペプチドの合成誘導が知られている。proPOカスケードはPGRPとβGRPがペプチドグリカン(PG)とベーター1、3ーグルカン(βG)にそれぞれ結合することにより活性化されることが明らかにされている。しかし、杭カビ、抗菌ペプチドの合成誘導に際して働いているパターン認識タンパクは同定されていない。二部の杭カビ、抗菌ペプチドの合成誘導に際してTollと呼ばれている受容体を介してのシグナル伝達系が関与していることがショウジョウバエで示されている。Tollのリガンドはprospatzleから限定加水分解により生じるspatzleである事が証明されている。カビやバクテリアが侵入してきた時に杭カビ、抗菌ペプチドの合成誘導がおこるのであるから、カビやバクテリアにによりプロテアーゼが活性化され、其のプロテアーゼの作用でprospatzleが活性化されると考えられる。spatzleに対する抗体とリコンビナントprospatzle、proPOカスケードの構成要素の一つである精製したプロテアーゼ(BAEEase)を用いて、BAEEaseがprospatzleに作用してspatzleが生成される事を証明した。此の事実はproPOカスケードが杭カビ、抗菌ペプチドの合成誘導において異物認識機構として働いていることを示している。

報告書

(5件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Satoh, D.: "Prophenoloxidase-activaqting enzyme of the silkworm, Bpmbyx mori : purification, characterization, and eDNA cloning"J. Biol. Chem.. 274. 7441-7453 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ochiai, M.: "A pattern recognition protein for peptidoglycan : cloning the cDNA and the gene of the silkworm, Bombyx mori"J. Biol. Chem.. 274. 11854-11858 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ochiai, M.: "A pattern recognition protein for beta-1, 3-glucan : the binding domain and the cDNA cloning of beta-1, 3-glucan recognition protein from the silkworm, Bombyx mori"J. Biol. Chem.. 275. 4995-5002 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芦田正明: "昆虫の液性および細胞性生体防御におけるプロテアーゼカスケード"生体の科学. 51. 194-201 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asano, T: "Transepithelially transported prophenoloxidase in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori : identification of its methionyl residues to methionine sulfoxides"J. Biol. Chem.. 276. 11100-11112 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asano, T: "Transepithelially transported prophenoloxidase in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori : identification of its methionyl residues to methionine sulfoxides"J. Biol. Chem.. 276. 11113-11125 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, D., Horii, A., Ochiai, M., Ashida, M.: "Prophenoloxidase-activaqting enzyme of the silkworm, Bpmbyx mori: purification, characterization, and cDNA cloning"J. Biol. Chem.. 274. 7441-7453 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ochiai, M., Ashida, M.: "A pattern recognition protein for peptidoglycan: cloning the cDNA and the gene of the silkworm, Bombyx mori"J. Biol. Chem.. 274. 11854-11858 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ochiai, M., Ashida, M.: "A pattern recognition protein for beta-1,3-glucan: the binding domain and the cDNA cloning of beta-1,3-glucan recognition protein from the silkworm, Bombyx mori"J. Biol. Chem.. 275. 4995-5002 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asano, T., Ashida, M.: "Cuticular prophenoloxidase of the silkworm, Bombyx mori: Purification and demonstration of its transport from hemolymph"J. Biol. Chem.. 276. 11100-11112 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asano, T., Ashida, M.: "Transepithelially transported prophenoloxidase in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori: identification of its methionyl residues to methionine sulfoxides"J. Biol. Chem.. 276. 11113-11125 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanori Ochiai and Masaaki Ashida: "A pattern-recognition protein for beta-1, 3-glucan, the binding domain and the cDNA cloning of beta-1, 3-glucan recognition protein from the silkworm, Bombyx mori"J.Biological Chemistry. 275(7). 4995-5002 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsunaki Asano and Masaaki Ashida: "Cuticular pro-phenoloxidase of the silkworm, Bombyx mori"J.Biological Chemistry. 276(14). 11100-11112 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsunaki Asano and Masaaki Ashida: "Transepithelially transported pro-phenoloxidase in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori"J.Biological Chemistry. 276(14). 11113-11125 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh, D., Horai, A. ,Ochiai, M. and Ashida, M.: "Prophenoloxidase-activating engyme of the silk worm, Bomhyy mori"J. Biol. Chem.. 274. 7441-7453 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ochiai, M. and Ashida, M.: "A pattern recognition protein for peptidoglycan"J. Biol. Chem.. 274. 11854-11858 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ochiai, M. and Ashida, M.: "A pattern-recognition protein for β-1,3-glucan"J. Biol. Chem.. 275. 4995-5002 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Dan Satoh: "Prophenol oxidase-activating enzyme of the silkworm,Bombyx mori (purification,characterization and cDNA cloning)" J.Biol.Chem.274. 7441-7453 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Masanori Ochiai: "A pattern-recognition protein for peptidoglycan (cloning the cDNA and gene of the silkworm,Bombyx mori)" J.Biol.Chem.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] W.-J.Lee: "Molecular cloning and chromosomal localization of a prophenoloxidase cDNA from the malaria vector Anopheles gambiae." Insect Molec.Biol.7. 41-50 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Liu.C.T.: "Effects of Inhibitors of serine protease phenoloxidase and dopa decarboxylase on the melanization of Dirofilaria immitis microfilariae with Armigeres subalbatus haemolymph in vitro." Parasitology. 115. 57-68 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Brey,P.T.: "Molecular Mechanisms of Immune Responses in Insects" Chapman & Hall,London, 325 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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