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樹状細胞における細胞周辺環境に応じた抗原提示分子の発現制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07030
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関岡山大学

研究代表者

古田 和幸  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (50644936)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード樹状細胞 / 抗原提示 / ATP / 共刺激分子 / 共抑制分子 / 獲得免疫応答 / 小胞輸送 / MHC-II / Rab
研究開始時の研究の概要

本研究では外来病原体に由来する抗原を提示し、獲得免疫応答を誘導する役割を持つ樹状細胞について、周辺環境からの刺激による抗原提示能の変化を制御する因子、およびその制御因子を介した抗原提示関連分子の輸送活性制御機構を明らかとする。特に本研究では細胞内小胞輸送制御因子に着目し、抗原提示関連分子の発現制御機構を解析する。

研究成果の概要

樹状細胞による抗原提示においては、抗原提示分子であるMHCとともに共刺激分子および共抑制分子を介した相互作用がT細胞の活性化状態を規定する。これらの分子の細胞表面発現は、周辺環境や病原体からの刺激によって変化する。本研究では、炎症や腫瘍周辺環境に高濃度で産生されるATPの樹状細胞に対する作用を解析した。その結果、ATPは抗原提示分子、共刺激分子の細胞表面発現を誘導する一方で、共抑制分子の発現は誘導しなかった。またこの作用には、ATPに加えATPの代謝産物であるアデノシンも必要であった。さらに、ATしたP刺激樹状細胞は抗原提示によって、T細胞からのIFNγ産生を強く誘導することを見いだした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹状細胞における抗原提示関連因子の発現の誘導因子や発現制御因子については、免疫応答の調節の標的としても重要であるが、そのメカニズムは完全には明らかとなっていない。本研究では、ATPによる樹状細胞活性化機構を見いだし、さらにそのメカニズムとしてアデノシンの必要性を明らかとした点で学術的な意義がある。
これまで、アデノシン単独刺激は免疫細胞に対して抑制的に作用することが報告されているが、本研究の結果では、ATPと同時に作用することで、樹状細胞に対して、活性化の誘導に作用した。これらの作用の違いを踏まえたうえで、ATPおよびアデノシン受容体を、治療標的とできる可能性があり、社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Nicotine- and tar-removed cigarette smoke extract modulates the antigen presentation function of mouse bone marrow-derived dendritic cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Furuta, Takehiro Yoshioka, Kana Nishikaze, Noriko Yoshikawa, Kazuki Nakamura, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      Microbiology and immunology

      巻: 67 号: 5 ページ: 264-273

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13061

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATP and its metabolite adenosine cooperatively upregulate the antigen-presenting molecules on dendritic cells leading to IFN-γ production by T cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Furuta, Hiroka Onishi, Yuki Ikada, Kento Masaki, Satoshi Tanaka, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 4 ページ: 104587-104587

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104587

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Knockout of ribosomal protein RpmJ leads to zinc resistance in Escherichia coli2023

    • 著者名/発表者名
      Riko Shirakawa, Kazuya Ishikawa, Kazuyuki Furuta, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 3 ページ: e0277162-e0277162

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0277162

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Staphylococcus aureus MazG hydrolyzes oxidized guanine nucleotides and contributes to oxidative stress resistance.2023

    • 著者名/発表者名
      Fuki Nigo, Ryosuke Nakagawa, Yuuki Hirai, Lina Imai, Yutaka Suzuki, Kazuyuki Furuta, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      Biochimie

      巻: 209 ページ: 52-60

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knockout of ykcB , a Putative Glycosyltransferase, Leads to Reduced Susceptibility to Vancomycin in Bacillus subtilis2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Ishikawa, Riko Shirakawa, Daiki Takano, Tomoki Kosaki, Kazuyuki Furuta, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 204 号: 12

    • DOI

      10.1128/jb.00387-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knockout of mlaA increases Escherichia coli virulence in a silkworm infection model2022

    • 著者名/発表者名
      Haruka Nasu, Riko Shirakawa, Kazuyuki Furuta, Chikara Kaito
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 7 ページ: e0270166-e0270166

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270166

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The absence of osmoregulated periplasmic glucan confers antimicrobial resistance and increases virulence in Escherichia coli2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami K, Nasu H, Fujiwara T, Takatsu N, Yoshida N, Furuta K, Kaito C.
    • 雑誌名

      J Bacteriol.

      巻: in press 号: 12

    • DOI

      10.1128/jb.00515-20

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of IgE and Histamine in Mast Cell Maturation.2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanaka, Kazuyuki Furuta
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10(8) 号: 8 ページ: 2170-2170

    • DOI

      10.3390/cells10082170

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteolytic cleavage of HLA class II by human neutrophil elastase in pneumococcal pneumonia2021

    • 著者名/発表者名
      Hisanori Domon, Tomoki Maekawa, Toshihito Isono, Kazuyuki Furuta, Chikara Kaito, Yutaka Terao
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 号: 1 ページ: 2432-2432

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82212-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ligation of MHC Class II Induces PKC-Dependent Clathrin-Mediated Endocytosis of MHC Class II.2020

    • 著者名/発表者名
      Kento Masaki, Yuhji Hiraki, Hiroka Onishi, Yuka Satoh, Paul A Roche, Satoshi Tanaka, Kazuyuki Furuta
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 8 ページ: 1810-1810

    • DOI

      10.3390/cells9081810

    • NAID

      120006885859

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Animal infection models using non-mammals2020

    • 著者名/発表者名
      Chikara Kaito, Kanade Murakami, Lina Imai, Kazuyuki Furuta
    • 雑誌名

      Microbiology and immunology

      巻: 64 号: 9 ページ: 585-592

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12834

    • NAID

      120006953505

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 樹状細胞表面MHC-IIの発現調節におけるRab11の活性制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      古田和幸、佐藤結香、古田拓己、黒田真弘、田中智之、垣内力
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度ATPによる樹状細胞活性化機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      古田和幸、大西宏果、筏勇喜、政木健人、田中智之、垣内 力
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原体由来成分刺激時の樹状細胞におけるRab11の活性制御を介した 主要組織適合抗原クラスIIの発現誘導機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      古田 和幸、古田 拓巳、佐藤 結香、田中 智之、垣内 力
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 分子生物学分野 | 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科

    • URL

      https://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/bunsei/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 分子生物学分野 | 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科

    • URL

      http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/bunsei/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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