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自然免疫におけるTLR4を介したリポ多糖(LPS)認識と活性化の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 13680719
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関九州大学

研究代表者

牟田 達史  九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (60222337)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード自然免疫 / マクロファージ / toll-like receptor(TLR) / β-グルカン / NF-κB / curdlan / 真菌 / 炎症 / toll-like receptor (TLR) / リポ多糖 / Toll-like receptor / 細菌 / リガンド / 融合タンパク質 / ペプチドグリカン / 質量分析
研究概要

哺乳動物では、リポ多糖(LPS)に代表される様々な細菌由来成分、あるいはウイルス由来の成分が、Toll-like receptor(TLR)を介して自然免疫担当細胞を活性化することが明らかにされている。一方、細菌と並んで重要な病原微生物である真菌に対する細胞応答反応については、未だ不明な点が多い。本研究では、TLRによる病原微生物の分子認識と細胞活性化の分子機構の解明を目的に、真菌表層のβ-glucanに着目し、そのマクロファージ活性化能について解析した。
様々なβ-glucanの活性をNF-κBの活性化を指標に検討したところ、直鎖状(1→3)-β-D-glucanであるcurdlanに最も強い活性を認めた。中性の水溶液に不溶のcurdlanは、50-300 mMのNaOHを用いて溶解することによって、その活性が著しく増強された。curdlanは、NF-κBを活性化すると共に、tumor necrosis factor-α、macrophage inflammatory protein-2、inducible nitric-oxide synthaseの発現を誘導した。この活性は、LPSの活性を中和するpolymyxin B処理によって抑制されなかった。一方curdlanの活性は、カブトガニFactor Gのβ-glucan結合ドメインや、短鎖(1→3)-β-D-glucanによって濃度依存的に抑制された。さらに、curdlanに対する細胞応答は、TLR/IL-1受容体に共通するアダプター分子MyD88の変異体の遺伝子導入により抑制された。従って、直鎖状(1→3)-β-D-glucanは、その高次構造に依存してマクロファージ刺激活性をもつことが明らかになり、その受容体は、TLRのようなToll/IL-1 receptor-like(TIR)ドメインを含む膜タンパク質であることが強く示唆された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Muta, T., et al.: "IκB-ζ, a New Anti-inflammatory Nuclear Protein Induced by Lipopolysaccharide, Is a Negative Regulator for Nuclear Factor-κB"Journal of Endotoxin Research. (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, S.et al.: "Purification and Characterization of Human Soluble CD14 Expressed in Pichia pastoris"Protein Purification and Expression. (in press).

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  • [文献書誌] Eto, A., et al.: "Essential Roles for NF-κB and a Toll/IL-1 Receptor Domain-Specific Signal(s) in the Induction of IκB-ζ"Biochemical and Biophysical Research Communication. 301・2. 495-501 (2003)

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  • [文献書誌] Kataoka, K., et al.: "Activation of Macrophages by Linear (1→3)-β-D-Glucans : IMPLICATIONS FOR THE RECOGNITION OF FUNGI BY INNATE IMMUNITY"Journal of Biological Chemistry. 277・39. 36825-36831 (2002)

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  • [文献書誌] Nakamuta M, et al.: "Bisphenol A Diglycidyl Ether (BADGE) Suppresses Tumor Necrosis Factor-α Production as a PPARγ Agonist in the Murine Macrophage-like Cell Line, RAW 264.7"Cell Biology International. 26・3. 235-241 (2002)

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  • [文献書誌] Takaki, Y, et al.: "Duplicated Binding Sites for (1→3)-β-D-Glucan in the Horseshoe Crab Coagulation Factor G"Journal of Biological Chemistry. 277・16. 14281-14287 (2002)

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  • [文献書誌] 牟田 達史: "自然免疫:全ての多細胞生物がもつ共通の生体防御機構"福岡医学雑誌. 93・9. 172-177 (2002)

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  • [文献書誌] Kairies, N.et al.: "The 2.0 Å Crystal Structure of Tachylectin 5A Provides Evidence for the Common Origin of the Innate Immunity and the Blood Coagulation Systems"Proceedings of the Natonal Academy of Science of the United States of America. 98・24. 13519-13524 (2001)

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  • [文献書誌] Muta, T., et al.: "Essential Roles of CD14 and Lipopolysaccharide-binding Protein for Activation of Toll-like receptor (TLR)2 as Well as TLR4."European Journal of Biochemistry. 268・16. 4580-4589 (2001)

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  • [文献書誌] Yamazaki, S., et al.: "A Novel 1κB Protein, IκB-ζ, Induced by Proinflammatory Stimuli, Negatively Regulates Nuclear Factor-κB in the Nuclei"Journal of Biological Chemistry. 276・29. 27657-27662 (2001)

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  • [文献書誌] Uchimura, K., et al.: "Activation of Retinoic X Receptor and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ Inhibits Nitric Oxide and Tumor Necrosis Factor-α Production in Rat Kupffer Cells"Hepatology. 33・1. 91-99 (2001)

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  • [文献書誌] 牟田 達史: "系統発生的視点からみたToll/TLRシステム"炎症と免疫. 9・5. 541-549 (2001)

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  • [文献書誌] Kawabata, S.et al.: "Phylogenetic Perspectives on the Vertebrate Immune System"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 383 (2001)

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  • [文献書誌] Muta,T., Yamazaki,S., Eto,A., Motoyama,M., and Takeshige,K.: "IκB-ζ, a New Anti-inflammatory Nuclear Protein Induced by Lipopolysaccharide, Is a Negative Regulator for Nuclear Factor-κB"J. Endotoxin Res.. (in press).

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  • [文献書誌] Sunakawa,Y., Iwanaga,S., and Takeshige,K.: "Purification and Characterization of Human Soluble CD14 Expressed in Pichia pastoris"Protein Expr. Purif.. (in press).

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  • [文献書誌] Eto,A., Muta,T., Yamazaki,S., and Takeshige,K.: "Essential Roles for NF-κB and Toll/IL-1 Receptor Domain-Specific Signal(s) in the Induction of IκB-ζ"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 301(2). 495-501 (2003)

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  • [文献書誌] Kataoka,K., Muta,T., Yamazaki,S., and Tadeshige,K.: "Activation of Macrophages by Linear (1→3)-β-_D-Glucans: Implications for The Recongnition of Fungi by Innate Immunity"J. Biol. Chem.. 277(39). 36825-36831 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamuta,M., Enjoji,M., Uchimura,K., Ohta,S., Sugimoto,R., Kotoh,K., Kato,M., Irie,T., Muta,T., and Nawata,H.: "Bisphenol A Diglycidyl Ether (BADGE) Suppresses Tumor Necrosis Factor-α Production as a PPARγ Agonist in the Murine Macrophage-like Cell Line, RAW 264.7"Cell Biol. Int.. 26(3). 235-241 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaki,Y., Seki,N., Kawabata,S., Iwanaga,S., and Muta,T.: "Duplicated Binding Sites for (1→3)-β-_D-Glucan in the Horseshoe Crab Coagulation Factor G: Implications for a Molecular Basis of The Pattern Recongnition in Innate Immunity"J. Biol. Chem.. 277(16). 14281-14287 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muta,T.: "Innate Immunity: Biological Defense systems shared by all multicellrlar organisms"Fukuoka Igaku Zasshi. 93(9). 172-177 (2002)

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  • [文献書誌] Takeshige,K., Yamazaki,S., Eto,A., Kataoka,K., and Muta,T.: "Activation Mechanisms of Macrophages by lipopolysaccharide (LPS)"Masui. 51. S50-S62 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kairies,N., Beisel,H.-G., Fuentes-Prior,P., Tsuda,R., Muta,T., Iwanaga,S., Bode,B., Huber,R., and Kawabata,S.: "The 2.0 A Crystal Structure of Tachylectin 5A Provides Evidence for the Common Origin of the Innate Immunity and the Blood Coagulation Systems"Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.. 98(4). 13519-13524 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muta,T., and Takeshige,K.: "Essential Roles of CD14 and Lipopolysaccharide-binding Protein for Activation of Toll-like receptor (TLR) 2 as Well as TLR4. Reconstitution of TLR2- and TLR4-activation by Distinguishable Ligands in LPS Preparations"Eur. J. Biochem.. 268(16). 4580-4589 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamazaki,S., Muta,T., and Takeshige,K.: "A Novel IκB Protein, Iκ-ζ, Induced by Proinflammatory Stimuli, Negatively Regulates Nuclear Factor-κB in the Nuclei"J. Biol. Chem.. 276(29). 27657-27662 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchimura,K., Nakamuta,M., Enjoji,M., Irie,T., Sugimoto,R., Muta,T., Iwamoto,H., and Nawata,H.: "Activation of Retinoic X Receptor and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ Inhibits Nitric Oxide and Tumor Necrosis Factor-α Production in Rat Kupffer Cells"Hepatology. 33(1). 91-99 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muta,T.: "Toll/TLR System viewed from phylogenetic aspect"Enshou-to-Menneki. 9(5). 541-549 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawabata,S., et al.: Phylogenetic Perspectives on the vertebrate Immune System. 1-383. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muta, T., et al.: "IκB-ζ, a New Anti-inflammatory Nuclear Protein Induced by Lipopolysaccharide, Is a Negative Regulator for Nuclear Factor-κB"Journal of Endotoxin Research. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nomura, S. et al.: "Purification and Characterization of Human Soluble CD14 Expressed in Pichia pastoris"Protein Purification and Expression. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eto, A., et al.: "Essential Roles for NF-κB and a Toll/IL-1 Receptor Domain-Specific Signal(s) in the Induction of IκB-ζ"Biochemical and Biophysical Research Communication. 301・2. 495-501 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka, K., et al.: "Activation of Macrophages by Linear (1→3)-β-D-Glucans : IMPLICATIONS FOR THE RECOGNITION OF FUNGI BY INNATE IMMUNITY"Journal of Biological Chemistry. 277・39. 36825-36831 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamuta M, et al.: "Bisphenol A Diglycidyl Ether (BADGE) Suppresses Tumor Necrosis Factor-α Production as a PPARγ Agonist in the Murine Macrophage-like Cell Line, RAW 264.7"Cell Biology International. 26・3. 235-241 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takaki, Y., et al.: "Duplicated Binding Sites for (1→3)-β-D-Glucan in the Horseshoe Crab Coagulation Factor G"Journal of Biological Chemistry. 277・16. 14281-14287 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 牟田 達史: "自然免疫:全ての多細胞生物がもつ共通の生体防御機構"福岡医学雑誌. 93・9. 172-177 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kairies, N. et al.: "The 2.0 Å Crystal Structure of Tachylectin 5A Provides Evidence for the Common Origin of the Innate Immunity and the Blood Coagulation Systems"Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 98・24. 13519-13524 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Muta, T., et al.: "Essential Roles of CD14 and Lipopolysaccharide-binding Protein for Activation of Toll-like receptor (TLR) 2 as Well as TLR4"European Journal of Biochemistry. 268・16. 4580-4589 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, S., et al.: "A Novel IκB Protein, IκB-ζ, Induced by Proinflammatory Stimuli, Negatively Regulates Nuclear Factor-κB in the Nuclei"Journal of Biological Chemistry. 276・29. 27657-27662 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchimura, K., et al.: "Activation of Retinoic X Receptor and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-γ Inhibits Nitric Oxide and Tumor Necrosis Factor-α Production in Rat Kupffer Cells"Hepatology. 33・1. 91-99 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 牟田 達史: "系統発生的視点からみたToll/TLRシステム"炎症と免疫. 9・5. 541-549 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawabata, S. et al.: "Phylogenetic Perspectives on the Vertebrate Immune System"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 383 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchimura, K., et al.: "Activation of Retinoic X Receptor and Peroxisome Proliferator-activated Receptor-γ Inhibits Nitric Oxide and Tumor Necrosis Factor-α Production in Rat Kupffer Cells"Hepatology. 33・1. 91-99 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, S., et al.: "A Novel IκB Protein, IκB-ζ, Induced by Proinflammatory Stimuli, Negatively Regulates Nuclear Factor-κB in the Nuclei"Journal of Biological Chemistry. 279・29. 27657-27662 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Muta, T., Takeshige, K.: "Essential Roles of CD14 and Lipopolysaccharide-binding Protein for Activation of Toll-like Receptor (TLR) 2 as Well as TLR4"European Journal of Biochemistry. 268・16. 4580-4589 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kaires, N., et al.: "The 2.0-Å crystal structure of tachylectin 5A provides evidence for the common origin of the innate immunity and the blood coagulation systems"Proceedings of National Academy of Sciences of U.S.A.. 98・24. 13519-13524 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takaki, Y. et al.: "Duplicated Binding Sites for (1→3)-β-D-Glucan in the Horseshoe Crab Coagulation Factor G"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kawabata, S., et al.: "Advances in Experimental Medicine and Biolgy 384, "Phylogenetic Perspectives on the Vertebrate Immune System""Kluwer Academic/Plenum Publishiers. 383 (2001)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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