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カスパーゼ1活性化のアウトプットを制御する分子機構およびその生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J12382
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 医化学一般
研究機関東京大学

研究代表者

劉 霆  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードインフラマソーム / カスパーゼ1 / lapatinib / パイロトーシス / IL-1β / 炎症性細胞死 / 非定型分泌 / 慢性炎症
研究実績の概要

カスパーゼ1はマクロファージなどの免疫細胞において、様々なストレスに応答し形成されるタンパク質複合体インフラマソーム内で活性化し、炎症性サイトカインIL-1bの分泌および炎症性細胞死の実行を制御している。これまでの研究からカスパーゼ1活性化の制御機構については多くの知見が蓄積されてきたが、活性化カスパーゼ1がその2つのアウトプットを制御する分子機構、あるいは臨床応用が可能となり得る化合物による制御機構はほとんどわかっていなかった。そこで私は、カスパーゼ1の活性化を単一細胞レベルで可視化可能なFRETプローブを用いたライブイメージングシステムと化合物ライブラリーを組み合わせたスクリーニング系を駆使してこれらの制御機構解明に取り組んだ。
今年度は、前年度のスクリーニングにより同定した化合物群がインフラマソーム経路に与える効果をより詳細に検討したところ、EGFR・Her2阻害剤であるlapatinibがNLRP3インフラマソーム経路を抑制することを見出した。また、lapatinibがもつこの効果はEGF-EGFR経路の阻害を介していないことも明らかにした。そこで、lapatinibのoff-targetとして報告されているprotein disulfide isomerase (PDI)について検討したところ、PDI阻害剤である16F16がNLRP3インフラマソーム経路を抑制することを見出した。また、lapatinibと16F16の同時投与により、互いに単独投与時に比べ、NLRP3インフラマソーム活性化抑制効果を増強したことから、2つの化合物は部分的に相補的な効果を発揮している可能性が示唆された。これらの化合物は、これまでにない新たな機構でNLRP3インフラマソームを制御している可能性があり、インフラマソームが関与する様々な炎症性疾患の新たな治療戦略の基礎となることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Single-Cell Imaging of Caspase-1 Dynamics Reveals an All-or-None Inflammasome Signaling Response.2014

    • 著者名/発表者名
      Liu, T., Yamaguchi, Y., Shirasaki, Y., Shikada, K., Yamagishi, M., Hoshino, K., Kaisho, T., Takemoto, K., Suzuki, T., Kuranaga, E., Ohara, O., Miura, M.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 8 号: 4 ページ: 974-982

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2014.07.012

    • 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] Single-cell analysis reveals the digital response of inflammasome-caspase-1 signaling.2015

    • 著者名/発表者名
      Liu, T., Yamaguchi, Y., Shirasaki, T., Shikada, K., Yamagishi, M., Hoshino, K., Kaisho, T., Takemoto, K., Suzuki, T., Kuranaga, E., Ohara, O., and Miura, M.
    • 学会等名
      Japan Australia Meeting on Cell Death
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Live-imaging of caspase-1 activation reveals an all-or-none response of inflammasome signaling.2014

    • 著者名/発表者名
      Liu, T., Yamaguchi, Y., Shirasaki, T., Shikada, K., Yamagishi, M., Hoshino, K., Kaisho, T., Takemoto, K., Suzuki, T., Kuranaga, E., Ohara, O., and Miura, M.
    • 学会等名
      The International Symposium on Mechanisms of Innate Immunity, Cell Death and Inflammation
    • 発表場所
      Ghent, Belgium
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カスパーゼ1活性の可視化から明らかになったインフラマソーム活性化様式.2014

    • 著者名/発表者名
      Liu, T., Yamaguchi, Y., Shirasaki, T., Shikada, K., Yamagishi, M., Hoshino, K., Kaisho, T., Takemoto, K., Suzuki, T., Kuranaga, E., Ohara, O., and Miura, M.
    • 学会等名
      第19回 日本病態プロテアーゼ学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-08-08 – 2014-08-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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