T細胞制御機構の構造生物学的基盤

• 研究領域: 細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
• 研究課題/領域番号: 25121727
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 池水 信二 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (60333522)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: 構造生物学

研究実績の概要

IL-6とTGF-βによりナイーブヘルパーT細胞からTh17細胞へと分化する。Th17細胞は、IL-23の作用により悪性化し、様々な炎症性自己免疫疾患に関与する。腫瘍患部においてIL-23の発現が増加し、炎症部への細胞障害性T細胞の浸潤を抑制する。その結果、免疫監視能力が低下して腫瘍細胞が増加する。IL-23はp19とIL-12と共有されるp40サブユニットがジスルフィド結合を介した二量体として存在する。IL-23受容体は、特異的なIL-23RとIL-12と共有されるIL-12Rβ1から構成される。抗IL-23抗体を用いてIL-23と受容体の結合を阻害すると炎症が沈静化する。上記の理由から、抗炎症薬開発を目指して、IL-23とIL-23受容体の複合体の結晶構造を解析することにより、これらの分子の認識機構を原子レベルで解明することを思いたった。
IL-23については、すでに構造解析済みである。IL-23Rについては、ドメイン(D)1、D2-D3、D1-D3の領域を大腸菌を用いて発現させて、粗精製を行った。これらの試料についてIL-23との結合実験を行ったところ、D2-D3は結合せず、D1およびD1-D3の領域を発現させたものが結合した。この結果、IL-23RのD1を介してIL-23と結合することが明らかになった。しかしながら、大腸菌により発現させた試料は不安定であった。そこで昆虫細胞を用いて発現させることにした。IL-23R D1は昆虫細胞では発現せず、D1-D2、D1-D3については現在発現系の構築中である。
IL-12Rβ1については、大腸菌を用いて発現させた試料がIL-23と結合することを既に確認していたが、発現量が低く、また不安定であった。そこで昆虫細胞を用いた発現系を構築して、現在精製を進めているところである。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Autosomal dominant immune dysregulation syndrome in humans with CTLA-4 mutations. (2014)
  • 著者名/発表者名: Schubert D, et al.
  • 雑誌名: Nature Med. 巻: 20 号: 12 ページ: 1410-1416
  • DOI: 10.1038/nm.3746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutants of lymphotoxin-<alpha> with augmented cytotoxic activity via TNFR1 for use in cancer therapy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Morishige, T., Narimatsu, S., Ikemizu, S., Tsunooda, S., Tsutsumi Y., Mukai, Y., Okada, N., Nakagawa, S.
  • 雑誌名: Cytokine 巻: 61 ページ: 578-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of human MTH1 with a homogeneous N-terminus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koga, Y., Inazato, M., Nakamura, T., Hashikawa, C., Chirifu, M., Michi, A., Yamashita, T., Toma, S., Kuniyasu, A., Ikemizu, S., Nakabeppu, Y., & Yamagata, Y.
  • 雑誌名: Acta Crysatllogr. F 巻: 69 ページ: 45-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of antibodies against amyloidogenic transthyretin (ATTR) on phenotypes of patients with familial amyloidotic polyneuropathy (FAP) ATTR Valine30Methionine. (2013)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, K., Tasaki, M., Jono, H., Ueda, M., Shinriki, S., Misumi, Y., Yamashita, T., Oshima, T., Nakamura, T., Ikemizu, S., Anan, I., Suhr, O., & Ando, Y.
  • 雑誌名: Clin. Chim. Acta 巻: 419 ページ: 127-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and interactions of the human programmed cell death 1 receptor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Cheng, X., Veverka, V., Radhakrishnan, A., Waters, L.C., Muskett, F.W., Morgan, S., Huo, J., Yu, C., Evans, E.J., Leslie, A.J., Griffiths, M., Stubberfield, C., Griffin, R., Henry, A.J., Jansson, A., Ladbury, J.E., Ikemizu, S., Carr, M.D., Davis, S.J.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 11771-11785
  • 査読あり