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サルモネラリピドAのマクロファージ活性化における種特異性を支配する分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14570256
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 細菌学(含真菌学)
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

棚元 憲一  国立医薬品食品衛生研究所, 部長 (60107430)

研究分担者 大西 貴弘  国立医薬品食品衛生研究所, 研究員 (30321855)
室井 正志  国立医薬品食品衛生研究所, 室長 (70311389)
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 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードエンドトキシン / LPS / 動物種特異性 / TLR4 / MD2 / サルモネラリピドA / CD14
研究概要

エンドトキシン作用の種特異性の問題は、エンドトキシン疾患の治療法の開発、活性の生体利用、汚染エンドトキシンによる医薬品等評価において非常に重要な問題である。我々は代表的な細菌であるサルモネラのリピドAがヒトには不活性で、マウスには強力な活性示すという動物種特異性を示すことを見いだしているが、本研究ではエンドトキシンの動物種特異的反応の分子機構を解析した。その結果、サルモネラ由来リピドAはヒトマクロファージにマウス由来のTLR4とMD-2を発現させることにより、活性が現れること、特にこの際のマウスのTLR4をヒト由来のものに置換してもサルモネラリピドAの反応が50%程度残るものの、MD-2をヒト由来のものに置換するとこの反応性は大きく減弱することから、MD-2がこの種特異的反応の主因であることを明らかにした。さらに、この種特異的反応には、従来エンドトキシンの活性には寄与していないとされてきた糖鎖部分が重要な役割を果たしていることを見出した。すなわち、THP-1細胞およびヒトのCD14/TLR4/MD-2を発現させた293細胞では、大腸菌の場合と異なり、サルモネラLPSから多糖部分を除いたリピドAは活性が1000倍以上低下した。一方、RAW264細胞およびマウスCD14/TLR4/MD-2を発現させた293細胞では、大腸菌のLPS、リピドA、およびサルモネラLPSがほぼ同等の活性を示し、サルモネラリピドAもこれらと同様の強い活性を示した。また、サルモネラのRe変異株由来のLPSはTHP-1細胞、および、ヒトまたはマウスのCD14/TLR4/MD-2を発現させた293細胞のいずれにおいても強い活性を示したが、そのリピドAはほとんど活性を示さなかった。大腸菌型およびサルモネラ型の化学合成リピドA(506、516)でも天然由来のリピドAと同様の結果が得られた。以上より、サルモネラのLPSでは、ヒトのTLR4を介するNF-κBの活性化に糖鎖部分が不可欠であることを明らかにした。一方、エンドトキシンの種特異的反応にはCD14は寄与しないとされてきたが、ヒトとマウスのCD14ではLPSのシグナル伝達においてC末側の要求性という点で異なっていること、さらに、TLR4/MD-2またはTLR2を介するNF-κBの活性化には、マウスCD14の異なる領域が必要であり、35-44、15-153、235-243および273-275のアミノ酸がLPSとの結合およびTLR4/MD-2へのLPSの受け渡しに重要な役割を果たしていることを明らかにした。これらの結果から、CD14、TLR4、MD-2といった分子全てが、糖鎖部分も含めたエンドトキシンの構造認識に関与し、これを識別する複雑な機構が生体に存在することが示唆される。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (71件)

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すべて 文献書誌 (71件)

  • [文献書誌] Sugimoto N.: "Analysis of constituents in Jamaica Extract, a natural bittering agent."J.Food Hyg.Soc.Japan. 44(6). 328-331 (2003)

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  • [文献書誌] Mustuga M.: "Analytical method for formaldehyde, acetoaldehyde and PET cyclic oligomers in polyethylene terephthalate products."Japanese Journal of Food Chemistry. 10(3). 138-144 (2003)

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  • [文献書誌] Sato K.: "Structure determination of minor red pigment in carthamus red colorant isolated by preparative LC/MS."Food Addit Contam.. 20(11). 1015-1022 (2003)

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  • [文献書誌] Muroi M: "Lipopolysaccharide-mimmeric activities of Toll-like-receptor 2-stimulatory substance(s) contained in Escherichia coli lipopolysaccharide preparations."Infect.Immun.. 71(6). 3221-3226 (2003)

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  • [文献書誌] Ohnishi T: "N-linled glycosylation critical to the Toll-like receptor 4 function require the presence of MD-2."Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10(3). 405-410 (2003)

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  • [文献書誌] Sakai A.: "Overexpression of NP95 mRNA by tumor promoters in the promotion phase of a two-stage BALB/3T3 cell transformation assay."Biol.Pharm.Bull.. 26(3). 347-351 (2003)

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  • [文献書誌] 佐々木次雄: "製薬用水の製造及び品質管理に関する調査研究"医薬品研究. 34(11). 703-716 (2003)

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  • [文献書誌] Fujihara M.: "Molecular mechanisms of macrophage activation and deactivation by lipopolysaccharide : roles of the receptor complex."Pharmacol.Ther.. 100(2). 171-194 (2003)

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  • [文献書誌] Ogawa Y.: "Estrogen receptor binding activities of UV stabilizer used in food contact plastics and benzophenone derivatives."J.Health Sci.. 49(3). 205-212 (2003)

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  • [文献書誌] Abe Y.: "Material labeling of soft toys and plasticizers in polyvinyl chloride products."J.Food Hyg.Soc Japan. 44(3). 168-174 (2003)

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  • [文献書誌] Kawasaki Y.: "Determination of six p-hydroxybenzoic acid esters in layer (Nori) by HPLC."Bull.Natl.Inst.Health Sci.. 121. 48-50 (2003)

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  • [文献書誌] Takaekida, K.: "Quantitative analysis of Prion protein by immunoblotting."J.Health Sci.. 48(3). 288-291 (2002)

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  • [文献書誌] Kikuchi Y.: "G1-dependent prion protein expression human glioblastoma cell line T98G."Biol.Pharm.Bull.. 25(6). 728-733 (2002)

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  • [文献書誌] 武木田薫: "ELISAによる食品試料中のプリオン蛋白質検出に関する検討"食品衛生学雑誌. 43(3). 173-177 (2002)

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  • [文献書誌] Muroi M: "MD-2, a novel accessory molecule, is involved in species-specific actions of Salmonella lipid A."Infect.Immun.. 70(7). 3546-3550 (2002)

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  • [文献書誌] Muroi M., Tanamoto K: "Polysaccharide regions is indispensable for Salmonella lipopolysaccharide to activate NF-κB through human Toll-like receptor."Infect.Immun.. 70(11). 6043-6047 (2002)

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  • [文献書誌] Muroi M: "Regions of the mouse CD14 molecule required for Toll-like receptor 2- and 4-mediated activation of NF-κB."J.Biol.Chem.. 227(44). 42372-42379 (2002)

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  • [文献書誌] 佐々木次雄: "遺伝子解析による微生物の迅速同定法"医薬品研究. 33(12). 763-769 (2002)

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  • [文献書誌] 河村葉子: "ポリ塩化ビニル中のフタル酸ジ(2-エチルヘキシル)及びフタル酸ジイソノニル試験法"日本食品化学会誌. 9(3). 101-106 (2002)

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  • [文献書誌] 棚元憲一: "局方微生物試験法の現状、国際調和と将来展望 -第14改正日本薬局方を中心として-"Bokin Bobai. 31(1). 19-25 (2003)

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  • [文献書誌] 大西貴弘: "Toll-like receptor 4の膜発現に重要なN-グリコシル化におけるMD-2の役割 エンドトキシン研究 6"医学図書出版. 31-35 (2003)

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  • [文献書誌] 室井正志: "Toll-like receptor 4を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位 エンドトキシン研究 6"医学図書出版. 136-143 (2003)

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  • [文献書誌] 大西貴弘: "エンドトキシンの情報伝達のおけるMD-2分子状のグリコシル化の役割 エンドトキシン研究 5"菜根出版. 50-55 (2002)

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  • [文献書誌] 室井正志: "サルモネラリピドAの動物種特異的反応の分子機構 エンドトキシン研究 5"菜根出版. 60-66 (2002)

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  • [文献書誌] Ohnishi T., Muroi M., Tanamoto K.: "MD-2 is necessary for the Toll-Like receptor 4 protein to undergo glycosylation essential for its translocation to the cell surface."Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10. 405-410 (2003)

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  • [文献書誌] Muroi M., Ohnishi T., Tanamoto K.: "Lipopolysaccharide-mimmeric activities of Toll-like-receptor 2-stimulatory substance(s) contained in enterobacterial lipopolysaccharide preparations."Infect.Immun.. 71. 3221-3226 (2003)

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  • [文献書誌] Sakai, A., Kikuchi, Y, Muroi, M., Masui, T., Furihata, C., Uchida, E., Takatori, K., Tanamoto, K.: "Overexpression of NP95 mRNA by tumor promoters in the promotion phase of a two-stage BALB/3T3 cell transformation assay."Biol.Pharm.Bull.. 26. 347-351 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujihara, M., Muroi, M., Tanamoto, K., Suzuki, T, Azuma, H., Ikeda, H.: "Molecular mechanisms of macrophage activation and deactivation by lipopolysaccharide : roles of the receptor complex."Pharmacol.Therapeut.. 100. 171-194 (2003)

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  • [文献書誌] Kawamura Y, Ogawa Y, Nishimura T, Kikuchi Y, Nihsikawa J., Nishihara T, Tanamoto K.: "Estrogenic activity of UV stabilizers used in food contact plastics and benzophenone derivatives tested by the yeast two-hybrid assay."J. Health Sci.. 49. 205-212 (2003)

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  • [文献書誌] Abe Y., Sugita T., Wakui C., Ninno T., Yomota C., Ishiwata H., Tanamoto K., Maitani T.: "Material labeling of soft toys and plasticizers in poluvinyl chloride products."J. Food Hyg. Soc Japan. 44. 168-174 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki Y., Yomota C., Tanamoto K.: "Determination of six p-hydroxybenzoic acid esters in laver (Nori) by HPLC."Bull.Natl.Inst. Health Sci.. 121. 48-50 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato K., Sugimoto N., Ohta M., Yamazaki T., Maitani T., Tanamoto K.: "Structure determination of minor red pigment in carthamus red colorant isolated by preparative LC/MS."Food Addit Contam.. 20. 1015-1022 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mustuga M., Kawamura Y., Tanamoto K.: "Analytical method for formaldehyde, acetoaldehyde and PET cyclic oligomers in polyethylene terephthalate products."Jpn.J. Food Chem.. 10. 138-144 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto N., Sato K., Yamazaki T., Tanamoto K.: "Analysis of constituents in Jamaica Extract, a natural bittering agent."J. Food Hyg.Soc. Japan. 44. 328-331 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroi, M., Ohnishi, T., Tanamoto, K.: "MD-2,a novel accessory molecule, is involved in species-specific actions of Salmonella lipid A."Infect.Immun.. 70. 3546-3550 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroi, M., Tanamoto, K.: "Polysaccharide portion plays an indispensable role in Salmonella lipopolysaccharide-induced activation of NF-κB through human Toll-like receptor 4."Infect.Immun.. 70. 6043-6047 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroi, M., Ohnishi, T, Tanamoto, K.: "Regions of mouse CD14 molecule required for Toll-like receptor 2-and 4-mediated activations of NF-κB."J.Biol.Chem.. 277. 42372-42379 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamura Y, Mustuga M., Tanamoto K.: "Test method for di(2-ethylhexyl) phthalate and de-isononyl phthalate in polyvinyl chloride products."Jpn J. Food Chem.. 9. 101-106 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木次雄, 棚元憲一: "製薬用水の製造及び品質管理に関する調査研究"医薬品研究. 34. 703-716 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 棚元憲一: "局方微生物試験法の現状、国際調和と将来展望-第14改正日本薬局方を中心として-"Bokin Bobai. 31. 19-25 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木次雄, 棚元憲一: "遺伝子解析による微生物の迅速同定法"医薬品研究. 33. 763-769 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大西貴弘, 室井正志, 棚元憲一: "エンドトキシンの情報伝達のおけるMD-2分子状のグリコシル化の役割(エンドトキシン研究 5)"菜根出版. 50-55 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 室井正志, 棚元憲一: "サルモネラリピドAの動物種特異的反応の分子機構(エンドトキシン研究 5)"菜根出版. 60-66 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大西貴弘, 室井正志, 棚元憲一: "Toll-like receptor 4の膜発現に重要なN-グリコシル化におけるMD-2の役割(エンドトキシン研究 6)"菜根出版. 31-35 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 室井正志, 大西貴弘, 棚元憲一: "Toll-like receptor 4を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位(エンドトキシン研究 6)"菜根出版. 136-143 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto N.: "Analysis of constituents in Jamaica Extract, a natural bittering agent."J.Food Hyg.Soc.Japan. 44(6). 328-331 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mustuga M.: "Analytical method for formaldehyde, acetoaldehyde and PET cyclic oligomers in polyethylene terephthalate products."Japanese Journal of Food Chemistry. 10(3). 138-144 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sato K.: "Structure determination of minor red pigment in carthamus red colorant isolated by preparative LC/MS."Food Addit Contam.. 20(11). 1015-1022 (2003)

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  • [文献書誌] Muroi M: "Lipopolysaccharide-mimmeric activities of Toll-like-receptor 2-stimulatory substance(s) contained in Escherichia coli lipopolysaccharide preparations."Infect.Immun. 71(6). 3221-3226 (2003)

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  • [文献書誌] Ohnishi T: "N-linled glycosylation critical to the Toll-like receptor 4 function require the presence of MD-2."Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10(3). 405-410 (2003)

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  • [文献書誌] Sakai A.: "Overexpression of NP95 mRNA by tumor promoters in the promotion phase of a two-stage BALB/3T3 cell transformation assay."Biol.Pharm.Bull.. 26(3). 347-351 (2003)

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  • [文献書誌] 佐々木次雄: "製薬用水の製造及び品質管理に関する調査研究"医薬品研究. 34(11). 703-716 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fujihara M.: "Molecular mechanisms of macrophage activation and deactivation by lipopolysaccharide : roles of the receptor complex."Pharmacol Ther.. 100(2). 171-194 (2003)

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      2003 実績報告書
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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Abe Y.: "Material labeling of soft toys and plasticizers in poluvinyl chloride products."J.Food Hyg.Soc Japan. 44(3). 168-174 (2003)

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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