ショウジョウバエ新規自然免疫受容体Gyc76Cによる液性応答と細胞性応答の制御

• 研究課題/領域番号: 19H03365
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 倉田 祥一朗 東北大学, 薬学研究科, 教授 (90221944)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 自然免疫 / ショウジョウバエ / 液性応答 / 細胞性応答 / cGMP経路 / 液性免疫応答 / 細胞性免疫応答 / NF-κB経路 / NF-κB 経路

研究開始時の研究の概要

近年自然免疫系が、病原体成分だけでなく、自己由来のリガンド（内因性リガンド）も認識し、慢性炎症疾患、生活習慣病などの発症に深く関わることが明らかとなってきた。その際、病原体成分では強い反応が一過的に誘導されるのに対して、内因性リガンドでは弱い反応が持続的に誘導され、慢性炎症となる。したがって、これらの疾患発症の理解と、それを標的とした創薬を考える際には、このような自然免疫応答の違いが、どのようにして生じるのかを理解することが重要である。本研究では、ショウジョウバエを用いてこの問題に迫る。

研究成果の概要

近年、自然免疫系が、病原体成分だけでなく自己成分により影響を受け、慢性炎症疾患や、ガン転移、生活習慣病などとも深い関わりがあることが明らかとなってきた。したがって、それらの疾患の理解や創薬を考える際には、自然免疫系の調節機構の理解が不可欠である。研究代表者は、自然免疫を調節する新規受容体Gyc76Cを同定している。本研究では、Gyc76Cが液性免疫と細胞性免疫を調節する分子機構の一端を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自然免疫系が、当初その関連が予想もされなかった、慢性炎症疾患や、ガン転移、生活習慣病などと深い関わりがあることが明らかとなってきた。病原体成分では強い反応が一過的に誘導されるのに対して、慢性炎症では弱い反応が持続的に誘導される。したがって、それらの疾患の理解や創薬には、自然免疫がどのように調節されているかを理解することが重要である。本研究により、同じ受容体が、液性免疫と細胞性免疫を調節する分子機構が明らかとなり、自然免疫制御機構の理解に重要な進展が見られた。

研究成果

• [国際共同研究] グラスゴー大学(英国)
• [国際共同研究] University of Glasgow(英国)
• [国際共同研究] University of Glasgow(英国)
• [雑誌論文] cGMP signaling pathway that modulates NF-κB activation in innate immune responses (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanoh Hirotaka、Iwashita Shinzo、Kuraishi Takayuki、Goto Akira、Fuse Naoyuki、Oshima Yoshiteru、Aigaki Toshiro、Dow Julian A.T.、Davies Shireen-Anne、Kurata Shoichiro（他14名）
  • 雑誌名: iScience 巻: 24 号: 12 ページ: 103473-103473
  • DOI: 10.1016/j.isci.2021.103473
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Homeostatic Regulation of ROS-Triggered Hippo-Yki Pathway via Autophagic Clearance of Ref(2)P/p62 in the Drosophila Intestine (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai, Hiroshi Tatara, Kyoko Tanaka-Furuhashi, Shoichiro Kurata, Tamaki Yano
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 56 号: 1 ページ: 81-94
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2020.12.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Respiratory Commensal Bacterium Dolosigranulum pigrum 040417 Improves the Innate Immune Response to Streptococcus pneumoniae (2021)
  • 著者名/発表者名: Raya Tonetti Fernanda、Tomokiyo Mikado、Ortiz Moyano Ramiro、Quilodran-Vega Sandra、Yamamuro Hikari、Kanmani Paulraj、Melnikov Vyacheslav、Kurata Shoichiro、Kitazawa Haruki、Villena Julio
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 9:1324 号: 6 ページ: 1-19
  • DOI: 10.3390/microorganisms9061324
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ligilactobacillus salivarius Strains Isolated From the Porcine Gut Modulate Innate Immune Responses in Epithelial Cells and Improve Protection Against Intestinal Viral-Bacterial Superinfection (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Indo, Shugo Kitahara, Mikado Tomokiyo, Shota Araki, Md Aminul Islam, Binghui Zhou, Leonardo Albarracin, Ayako Miyazaki, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Tomonori Nochi, Takato Takenouchi, Hirohide Uenishi, Hisashi Aso, Hideki Takahashi, Shoichiro Kurata, Julio Villena, Haruki Kitazawa
  • 雑誌名: Front Immunol 巻: 12 ページ: 652923-652923
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.652923
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Immunoglobulin superfamily beat‐Ib mediates intestinal regeneration induced by reactive oxygen species in Drosophila (2020)
  • 著者名/発表者名: Nagai Hiroki、Kurata Shoichiro、Yano Tamaki
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 25 号: 5 ページ: 343-349
  • DOI: 10.1111/gtc.12762
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Ability of Respiratory Commensal Bacteria to Beneficially Modulate the Lung Innate Immune Response Is a Strain Dependent Characteristic (2020)
  • 著者名/発表者名: Ortiz Moyano Ramiro、Raya Tonetti Fernanda、Tomokiyo Mikado、Kanmani Paulraj、Vizoso-Pinto Maria Guadalupe、Kim Hojun、Quilodr?n-Vega Sandra、Melnikov Vyacheslav、Alvarez Susana、Takahashi Hideki、Kurata Shoichiro、Kitazawa Haruki、Villena Julio
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 5 ページ: 727-727
  • DOI: 10.3390/microorganisms8050727
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of the Immunomodulatory Ability of Lactic Acid Bacteria Isolated from Feedlot Cattle Against Mastitis Using a Bovine Mammary Epithelial Cells In Vitro Assay (2020)
  • 著者名/発表者名: Fukuyama Kohtaro、Islam Md. Aminul、Takagi Michihiro、Ikeda-Ohtsubo Wakako、Kurata Shoichiro、Aso Hisashi、Vignolo Graciela、Villena Julio、Kitazawa Haruki
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 9 号: 5 ページ: 410-410
  • DOI: 10.3390/pathogens9050410
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Role of Alveolar Macrophages in the Improved Protection against Respiratory Syncytial Virus and Pneumococcal Superinfection Induced by the Peptidoglycan of Lactobacillus rhamnosus CRL1505 (2020)
  • 著者名/発表者名: Clua Patricia、Tomokiyo Mikado、Raya Tonetti Fernanda、Islam Md. Aminul、Garc?a Castillo Valeria、Marcial Guillermo、Salva Susana、Alvarez Susana、Takahashi Hideki、Kurata Shoichiro、Kitazawa Haruki、Villena Julio
  • 雑誌名: Cells 巻: 9 号: 7 ページ: 1653-1653
  • DOI: 10.3390/cells9071653
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Selection of Immunobiotic Ligilactobacillus salivarius Strains from the Intestinal Tract of Wakame-Fed Pigs: Functional and Genomic Studies (2020)
  • 著者名/発表者名: Binghui Zhou, Leonardo Albarracin, Yuhki Indo, Lorena Arce, Yuki Masumizu, Mikado Tomokiyo, Md. Aminul Islam, Valeria Garcia-Castillo, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Tomonori Nochi, Hidetoshi Morita, Hideki Takahashi, Shoichiro Kurata, Julio Villena, Haruki Kitazawa
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 11 ページ: 1659-1659
  • DOI: 10.3390/microorganisms8111659
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A receptor guanylate cyclase, Gyc76C, mediates humoral and cellular responses in distinct ways in Drosophila immunity. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinzo Iwashita, Hiroaki Suzuki, Akira Goto, Tomohito Oyama, Hirotaka Kanoh, Takayuki Kuraishi, Naoyuki Fuse, Tamaki Yano, Yoshiteru Oshima, Julian A. T. Dow, Shireen-Anne Davies, Shoichiro Kurata
  • 雑誌名: Front. Immunol. 巻: 11 ページ: 35-35
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.00035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] HSP70/DNAJA3 chaperone/cochaperone regulates NF-κB activity in immune responses. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kohei Kumada, Naoyuki Fuse, Tomomichi Tamura, Chisaki Okamori, Shoichiro Kurata
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications. 巻: 513 号: 4 ページ: 947-951
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.04.077
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dual comprehensive approach to decipher the Drosophila Toll pathway, ex vivo RNAi screenings and immunoprecipitation-mass spectrometry. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanoh H, Kato H, Suda Y, Hori A, Kurata S, Kuraishi T.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 508 号: 1 ページ: 332-337
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.11.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Neural control of gut homeostasis in Drosophila (2021)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Kurata
  • 学会等名: The Uehara Memorial Foundation Symposium 2021 “Brain-periphery interactions in health and diseases
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 昆虫の自然免疫 (2021)
  • 著者名/発表者名: 倉田祥一朗
  • 学会等名: 第120回日本皮膚科学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸管損傷応答におけるImmunoglobulin-like domain因子群の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 須藤結衣, 倉田祥一朗, 矢野環
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部 第87回例会
• [学会発表] 細胞間接着制御による腸管恒常性維持機構の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小原 朋子, 倉田 祥一朗, 矢野 環
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部 第87回例会
• [学会発表] 腸管上皮損傷応答におけるImmunoglobulin superfamily因子turtleの機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 須藤結衣、倉田祥一朗、矢野環
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] ショウジョウバエ神経系による腸内細菌叢の制御を介した腸管恒常性維持機構の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 橋場春佳, 石橋謙太朗, 鈴木拓朗, 布施直之, 大坪和香子，北澤春樹，倉田祥一朗
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] ショウジョウバエを用いた自然免疫の記憶のゲノム科学解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 唐 暢, 岡森千咲, 倉田祥一朗, 布施直之
  • 学会等名: 日本比較免疫学会第32回学術集会
• [学会発表] Genome-based study of innate immune memory in Drosophila (2021)
  • 著者名/発表者名: Chang Tang, Chisaki Okamori, Kikuko Hirai, Shoichiro Kurata, Naoyuki Fuse
  • 学会等名: JDRC 14
  • 国際学会
• [学会発表] コシャペロンDroj2/DNAJA3 による自然免疫シグナル制御 (2021)
  • 著者名/発表者名: 熊田幸平、倉田祥一朗
  • 学会等名: 第３回 医薬品開発研究センターシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 自然免疫NF-κB活性化を調節する新規cGMP経路 (2020)
  • 著者名/発表者名: 倉田祥一朗
  • 学会等名: 第31回日本生体防御学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸管損傷応答におけるロイシンリッチリピート因子tartan、capriciousの機能解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高山倖輔、倉田祥一朗、矢野環
  • 学会等名: 第19回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2020
• [学会発表] Genome-based study of innate immune memory in Drosophila (2020)
  • 著者名/発表者名: Chang Tang, Chisaki Okamori, Kikuko Hirai, Shoichiro Kurata, Naoyuki Fuse
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 自然免疫応答におけるSpatzle isoformの役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 二村 麻莉子，上野 春奈，布施 直之，倉田 祥一朗
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第85回例会
• [学会発表] ショウジョウバエ腸管恒常性維持におけるtartan, capriciousの機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高山倖輔、倉田祥一朗、矢野環
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第85回例会
• [学会発表] 腸管上皮において活性酸素種が与える損傷の受容機構解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高山倖輔、倉田祥一朗、矢野環
  • 学会等名: 第58回日本薬学会東北支部大会
• [学会発表] ショウジョウバエ腸管損傷応答におけるtartan、capriciousの機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高山倖輔、長井広樹、倉田祥一朗、矢野環
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 自然免疫応答におけるSpatzle isoformの役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 二村麻莉子，上野春奈，布施直之，倉田祥一朗
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [備考] 東北大学大学院薬学研究科生命機能解析学分野
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~seimei/seimei_original.html
• [備考] 東北大学大学院薬学研究科生命機能解析学分野
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/%7Eseimei/seimei_original.html