感染菌表層物質による生体防御系の活性化機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680609
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 牟田 達史 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60222337)
• キーワード: リポ多糖 / マクロファージ / Toll-like receptor / NF-κB / TAK1 / プロテアーゼ / CD14 / 自然免疫

研究概要

Toll-like receptor(TLP)2遺伝子を導入した細胞では、LPS応答性が付与されるが、TLR4遺伝子を用いた場合には同様の反応が観察されないという報告が続く中、申請者はTLR4遺伝子を導入した上皮細胞を用いて、TLS刺激に伴うNF-κBの活性化測定系の構築に世界に先駆けて成功した。この測定系を用いて、TLR2に加え、TLR4がLPSに対する応答反応を仲介すること、生理的濃度のLPSに対する応答では、TLR4が中心的役割を果たすことを明らかにした。また、このLPS応答反応には血清成分が不可欠であり、可溶型のCD14が重要な役割を果たしていることを証明した。さらに、ある種の分泌性のプロテアーゼ阻害タンパク質の存在下では、この反応が抑制されるとの実験結果を得た。
ショウジョウバエのTollに対するリガンドは、カブトガニ体液凝固系様の感染菌によって惹起されるプロテアーゼカスケードによって生成させると考えられている。これまでに申請者が得たヒトのTLRによるLPS応答反応における新知見はヒトにも同様のプロテアーゼカスケード、あるいはその他の細胞外因子によるLPS認識システムが存在することを示唆する結果と言える。
さらに、マクロファージにおけるTLRを介したLPSによる細胞内活性化機構について、IL-1刺激の際と同様、TAK1(transforming growth factorβ-activated protein kinase 1)がNF-κBの活性化において、必須なシグナル伝達分子として機能することを証明した。TAK1はstress応答型MAP kinase familyに属するJNK(c-Jun N-terminal kinase)やp38の活性化因子として報告されており、LPSによる炎症反応の惹起に重要な役割を果たすタンパク質であることが、強く示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Irie,T.: "TAK1 mediates an activation signal from toll-like receptor(s) to nuclear factor-κB in lipopolysaccharide-stimulated macrophages"FEBS Letters. 467(2-3). 160-164 (2000)
• [文献書誌] Gokudan,S.: "Horseshoe crab acetyl group-recognizing lectins involved in innate immunity are structurally related to fibrinogen"Proceedings of National Academy of Sciences,USA. 96(18). 10086-10091 (1999)
• [文献書誌] Sano,H.: "Pulmonary Surfactant Protein A Modulates the Cellular Response to Smooth and Rough Lipopolysaccharides by Interaction with CD14"Journal of Immunology. 163,(1). 387-395 (1999)
• [文献書誌] Nanbo,A.: "Lipopolysaccharide stimulates HepG2 human hepatoma cells in the presence of lipopolysaccharide-binding protein via CD14"EuropeanJournalofBiochemistry. 260,(1). 183-191 (1999)