• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自然免疫とアレルギーに関与するタンパク質群の機能・構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J02660
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

堤 尚孝  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード構造生物学 / Toll様受容体 / インターロイキン / 構造生物化学 / X線結晶構造解析 / 自然免疫
研究実績の概要

前年度の研究から発展し、IL-18前駆体の構造機能解析を進めた。炎症性サイトカインであるIL-18は感染防御において重要な役割を果たすが、その過剰産出はアレルギーや自己炎症性疾患といった病気を引き起こす。IL-18は不活性な193アミノ酸残基の前駆体として細胞内に発現し、病原体感染や細胞ストレスを引き金として切断され、157アミノ酸残基の機能型リガンドとして細胞外に分泌される。我々は、IL-18前駆体のNMRスペクトルを測定し、これが機能型のものと全く異なることを発見した。また、前駆体のNMRスペクトルを測定しながら切断反応を行うと、ほぼ100%反応が進行した状態でも「機能型(成熟型)」と「前駆体型」2つのスペクトルが混在した状態が観測された。さらに、 別々に調製した前駆体のペプチド領域と成熟型IL-18の相互作用をNMRにて解析すると共に、ヒト細胞株を用いた系において前駆体ペプチドがIL-18シグナルの阻害活性を有することを見出した。今後は本相互作用の解析を進め、より強いIL-18結合能とシグナル阻害活性を有する非天然ペプチド配列を同定する。
一方で、当初目的としたTIRドメインの複合体構造解析に関しては未達成となった。TIRは、IL-1/IL-18受容体とToll様受容体(TLR)の細胞内ドメイン、及びその下流分子に見られる構造で、TIR同士で複合体を形成して下流へのシグナル伝達を行う。しかし、その相互作用は非常に不安定で、ヘテロ複合体を精製することは難しかった。本研究では、FKBP12、及びmTOR(FRB)とTIRを融合させることで、Rapamycinで強制的に誘導したTLR2(TIR)とTIR1(TIR)の2量体精製に成功したが、結晶化などのためリンカーを最適化するとタンパク質の安定性が著しく低下するということも有り、大量精製と構造解析には至らなかった。しかしながら、この系を基にして細胞ベースの評価系を確立し、リガンド未知のTLR10(TIR)なども用いてその検証を行うことが出来た。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 蛋白質立体構造からみたIL-18のシグナル伝達メカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      木村豪, 堤尚孝, 有田恭平, 有吉眞理子, 山本崇裕, 近藤直実, 白川昌宏, 杤尾豪人, 加藤善一郎
    • 雑誌名

      呼吸

      巻: 34(11) ページ: 1056-1062

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] The structural basis for receptor recognition of human interleukin-182014

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Tsutsumi, Takeshi Kimura, Kyohei Arita, Mariko Ariyoshi, Hidenori Ohnishi, Takahiro Yamamoto, Xiaobing Zuo, Katsumi Maenaka, Enoch Y. Park, Naomi Kondo, Masahiro Shirakawa, Hidehito Tochio and Zenichiro Kato
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 5 5340 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/ncomms6340

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of human IL-18 and its extracellular complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kimura, Naotaka Tsutsumi, Kyohei Arita, Mariko Ariyoshi, Hidenori Ohnishi, Naomi Kondo, Masahiro Shirakawa, Zenichiro Kato and Hidehito Tochio
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Commun.

      巻: 70 号: 10 ページ: 1351-1356

    • DOI

      10.1107/s2053230x14016926

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Crystal structure of the extracellular signaling complex of interleukin-182014

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Tsutsumi
    • 学会等名
      IUCr2014
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 免疫・神経難治疾患の治療薬開発を促進するインターロイキン18複合体立体構造を解明

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/141215_1.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] インターロイキン-18活性阻害剤2015

    • 発明者名
      杤尾豪人、堤尚孝、横田歩、大西秀典、木村豪、加藤善一郎
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学、国立大学法人岐阜大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-242091
    • 出願年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi