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Unveiling Novel STAT1 Activation Expands its Anti-viral Role into Host Defense Against Bacterial Pathogens

研究課題

研究課題/領域番号 19K23864
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0803:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

METWALLY HOZAIFA  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任研究員 (40844246)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードSTAT1 / Threonine / Phosphorylation / Cytokines / Infection / Inflammation / phosphorylation / TLR4 / cytokines / Thr749 / Interferon / Tyr701 / threonine749 / macrophages / infection
研究開始時の研究の概要

Recently, we identified STAT1 as a proinflammatory mediator downstream of TLR4 endocytosis in human macrophages independent of IFN-b-JAK/pTyr701 STAT1 signaling or NF-κB, a key proinflammatory regulator. We found that TLR4 endocytosis induces the formation of TBK1/IKKb complex, which mediates a novel phosphorylation of STAT1 at Thr749 (pThr749). Subsequently, pThr749 STAT1 binds to non-canonical DNA motif (5’...TTTGANNC...3’) at the promoter region of ARID5A (a post transcriptional regulator of IL6) and IL12B resulting in enhanced expression of IL-6 and IL-12p40.

研究成果の概要

Toll様受容体4 (TLR4) によるエンドサイトーシスの誘導は、インターフェロン-β(IFN-β)の産生に必須である。そしてIFN-βはSTAT1のTyr701リン酸化を誘導することにより、抗ウイルス応答遺伝子の転写を活性化させる。この研究では, STAT1の新規リン酸化部位として、Thr749を同定し、STAT1がインターフェロン遺伝子の活性化以外のみならず、炎症や敗血症に関与することを明らかにした。マクロファージにおいて、TLR4のエンドサイトーシスはSTAT1のThr749でのリン酸化を誘導し、異なる機構を介してインターロイキン-6(IL-6)およびIL-12p40の産生を促進する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We found that STAT1 phosphorylation status affects its DNA-binding specificity and transcriptional outcome. We hope that our future studies will assist in the development of more effective therapeutic or diagnostic strategies targeting STAT1 in infection and inflammation contexts.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Distinct Phosphorylation of STAT1 Confers Distinct DNA Binding and Gene-regulatory Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Metwally Hozaifa、Kishimoto Tadamitsu
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Signaling

      巻: 1 号: 3

    • DOI

      10.33696/signaling.1.012

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] The Yin and the Yang of STAT1 Downstream of TLR4 Endocytosis: STAT1 beyond Interferon Signaling2020

    • 著者名/発表者名
      Metwally Hozaifa、Kishimoto Tadamitsu
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Immunology

      巻: 2 号: 5

    • DOI

      10.33696/immunology.2.044

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Historical overview of the interleukin-6 family cytokine2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Sujin、Narazaki Masashi、Metwally Hozaifa、Kishimoto Tadamitsu
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 217 号: 5 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1084/jem.20190347

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Noncanonical STAT1 phosphorylation expands its transcriptional activity into promoting LPS-induced IL-6 and IL-12p40 production2020

    • 著者名/発表者名
      Metwally Hozaifa、Tanaka Toshio、Li Songling、Parajuli Gyanu、Kang Sujin、Hanieh Hamza、Hashimoto Shigeru、Chalise Jaya P.、Gemechu Yohannes、Standley Daron M.、Kishimoto Tadamitsu
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 13 号: 624 ページ: 624-624

    • DOI

      10.1126/scisignal.aay0574

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] STAT1 displays functionally distinct phosphorylation upon LPS stimulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Hozaifa Metwally and Tadamitsu Kishimoto
    • 学会等名
      The 45th IFReC Colloquium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] STAT1 DISPLAYS FUNCTIONALLY DISTINCT PHOSPHORYLATION UPON LPS STIMULATION2019

    • 著者名/発表者名
      Hozaifa Metwally and Tadamitsu Kishimoto
    • 学会等名
      7th Annual Meeting of the International Cytokine & Interferon Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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