コイ補体制御因子の分子クローニングおよび機能解析:C3断片化の分子機構

• 研究課題/領域番号: 14560153
• 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: 水産学一般
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中尾 実樹 九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (50212080)
• 研究分担者: 矢野 友紀 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (90038266)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 魚類 / 補体 / 自然免疫 / I因子 / 制御因子 / クローニング / 阻害物質 / 多様性 / コイ / cDNAクローニング / 遺伝子多様性

研究概要

補体の生体防御機能の多くは、主要成分C3の活性化断片に俵存している。したがって、活性化されたC3の断片化を分子レベルで解明することが重要である。本研究は、コイC3の断片化を担うI因子の分子クローニング、およびI因子以外の補体制御因子の探索を行った。I因子のクローニングは、RT-PCRおよびコイ肝膵臓cDNAライブラリーのスクリーニングによって行った。2種のI因子アイソタイプ(FI-AとFI-B)が得られ、両者は有為な配列類似性を示したものの、ドメイン構造に違いが見られた。両アイソタイプの発現部位をRT-PCRによって調べたところ、正常なドメイン構造をもつFI-Aは卵巣で、新規ドメインがN-末端に挿入された異型であるFI-Bは肝膵臓で主に発現することが判明した。この結果から、補体の制御に主に関与するのは、FI-AよりもむしろFI-Bであることが示唆された。コイのFI-A配列を用いてフグゲノムデータベースをサーチしたところフグのFIホモログ遺伝子が見つかり、その配列解析から、硬骨魚類のFI遺伝子のエキソン/イントロン構造の一部が哺乳類の対応する遺伝子とは若干異なることが判明した。一方、タンパク質レベルでは、コイ血清によるウサギ赤血球の溶血反応を阻害する2種のコイ血清タンパク質が検出され、それらはいずれもC3の標的細胞への沈着を顕著に阻害した。現在、これら阻害タンパク質の精製とN末端アミノ酸配列分析が進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Nakao M, Miura C, Itoh S, Nakahara M, Okumura K, Mutsuro J, Yano T: "A complement C3 fragment equivalent to mammalian C3d from the common carp (Cyprinus carpio):generation in serum after activation of the alternative pathway and detection of its receptor on the lymphocyte surface"Fish & Shellfish Immunology. 16. 139-149 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Shimizu M, Wariishi H, Yano T.: "Purification and functional assessment of C3a, C4a and C5a of the common carp (Cyprinus carpio) complement."Developmental and Comparative Immunology. 28(in press). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Kondo M, Yano T: "Protein polymorphism of an isoform of the third complement component in the common carp (Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 70(in press). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Fujiki K, Kondo M, Yano T: "Detection of complement receptors on head kidney phagocytes of the common carp (Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 69. 927-933 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Mutsuro J, Zarkadis IK, Yano T: "The complement component C5 of the common carp (Cyprinus carpio):cDNA cloning of two distinct isotypes that differ in a functional site."Immunogenetics. 54. 807-815 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Mutsuro J, Nakahara M, Kato Y, Yano T.: "Expansion of genes encoding complement components in bony fish : biological implications of the complement diversity."Developmental and Comparative Immunology. 27. 749-762 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Hisamatsu S, Nakahara M, Kato Y, Smith SL, Yano T.: "Molecular cloning of the complement regulatory factor I isotypes from the common carp(Cyprinus carpio)."
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 矢野友紀, 中尾実樹: "硬骨魚類の補体の特性,「魚類の免疫系」(水産学シリーズ),渡辺 翼編"恒星社厚生閣. 163 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Miura C, Itoh S, Nakahara M, Okumura K: "Mutsuro J, Yano T.A complement C3 fragment equivalent to mammalian C3d from the common carp (Cyprinus carpio): generation in serum after activation of the alternative pathway and detection of its receptor on the lymophocyte surface."Fish & Shellfish Immunol.. 16. 139-149 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Shimizu M, Wariishi H, Yano T.: "Purification and functional assessment of C3a, C4 and C5a of the common carp (Cyprinus carpio) complement"Dev. Comp. Immunol.. 28(in press). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Kondo M, Yano T.: "Protein polymorphisim of an isoform of the third complement component i the common carp (Cyprinus carpio)."Fish. Sci.. 70(in press). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Fujiki K, Kondo M, Yano T.: "Detection of complement receptors on head kidney phagocytes of the common carp (Cyprinus carpio)."Fish. Sci.. 69. 927-933 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Mutsuro J, Zarkadis IK, Yano T.: "The complement component C5 of the common carp (Cyprinus carpio): cDNA cloning of two distinct isotypes that differ in a functional site."Immunogenetics. 54. 807-815 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Hisamatsu S, Nakahara M, Kato Y, Smith SL, Yano T.: "Molecular cloning of the complement regulatory factor I isotypes from the common carp (Cyprinus carpio)"Immunogenetics. 54. 801-806 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Mutsuro J, Nakahara M, Kato Y, Yano T.: "Expansion of genes encoding complemet components in bony fish : biological implications of the complment diversity."Dev. Comp. Immunol.. 27. 749-762 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakao M, Miura C, Itoh S, Nakahara M, Okumura K, Mutsuro J, Yano T: "A complement C3 fragment equivalent to mammalian C3d from the common carp (Cyprinus carpio): generation in serum after activation of the alternative pathway and detection of its receptor on the lymphocyte surface"Fish & Shellfish Immunology. 16(in press). (2004)
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Shimizu M, Wariishi H, Yano T.: "Purification and functional assessment of C3a, C4a and C5a of the common carp (Cyprinus carpio) complement."Developmental and Comparative Immunology. 28(in press). (2004)
• [文献書誌] Nakao M, Kondo M, Yano T: "Protein polymorphism of an isoform of the third complement component in the common carp(Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 70(in press). (2004)
• [文献書誌] Nakao M, Fujiki K, Kondo M, Yano T: "Detection of complement receptors on head kidney phagocytes of the common carp (Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 69. 927-933 (2003)
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Mutsuro J, Zarkadis IK, Yano T: "The complement component C5 of the common carp(Cyprinus carpio): cDNA cloning of two distinct isotypes that differ in a functional site."Immunogenetics. 54. 807-815 (2003)
• [文献書誌] Nakao M, Hisamatsu S, Nakahara M, Kato Y, Smith SL, Yano T.: "Molecular cloning of the complement regulatory factor I isotypes from the common carp(Cyprinus carpio)."Immunogenetics. 54. 801-806 (2003)
• [文献書誌] 矢野友紀, 中尾実樹: "硬骨魚類の補体の特性, 「魚類の免疫系」, 渡辺 翼編"恒星社厚生閣. 163 (2003)
• [文献書誌] Nakao M, Matsumoto M, Nakazawa M, Fujiki K, Yano T.: "Diversity of complement factor B/C2 in the common carp (Cyprinus carpio): Three isotypes of B/C2-A expressed in different tissues"Developmental and Comparative Immunology. 26. 533-541 (2002)
• [文献書誌] Nakao M, Hisamatsu S, Nakahara M, Kato Y, Smith SL, Yano T.: "Molecular cloning of the complement regulatory factor I isotypes from the common carp (Cyprinus carpio)"Immunogenetics. 54(in press). (2003)
• [文献書誌] Kato Y, Nakao M, Mutsuro J, Zarkadis IK, Yano T.: "The complement component C5 of the common carp (Cyprinus carpio) : cDNA cloning of two distinct isotypes that differ in a functional site"Immunogenetics. 54(in press). (2003)
• [文献書誌] Kono T, Fujiki K, Nakao M, Yano T, Endo M, Sakai M.: "The immune responses of common carp, Cyprinus carpio L., injected with carp interleukin-1β gene"Journal of Interferon and Cytokine Research. 22. 413-419 (2002)
• [文献書誌] Tomana M, Ishikawa J, Imai E, Moritomo T, Nakao M, Yano T.: "Characterization of immunoglobulin light chain isotypes in the common carp"Immunogenetics. 54. 120-129 (2002)
• [文献書誌] Fujiki K, Nakao M, Dixon B.: "Molecular cloning and characterization of a carp (Cyprinus carpio) cytokine-like cDNA that shares sequence similarity with IL-6 subfamily cytokines CNTF, OSM and LIF"Developmental and Comparative Immunology. 27. 127-136 (2003)