自然免疫を制御するシグナル伝達カスケードとネットワーク形成

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13143202
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 倉田 祥一朗 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (90221944)
• 研究分担者: 高畑 尚之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 副学長 (30124217)
• キーワード: 自然免疫 / 病原体認識 / ペプチドグリカン / 抗菌ペプチド / ショウジョウバエ / フェノール酸化酵素系 / 脂質メディエーター / 感染

研究概要

自然免疫は、全ての多細胞生物が有する感染防御システムであり、近年その重要性が認識され注目されている。本研究の目的は、これまでにその存在を明らかにした、2つの新規な自然免疫シグナル伝達カスケード、すなわち、PGRP-LEが介する抗菌ペプチド発現とproフェノールオキシダーゼ(PO)カスケードの活性化までの分子カスケードと、脂質メディエーターが介在するシグナル伝達系、の分子基盤を明らかにし、自然免疫カスケードの全貌(ネットワーク)の解明を目指すと共に、このようなネットワークがどのようにして構築されたのか、分子進化の面から解析することである。
本年度は、(1)すでに全身性の免疫応答においては、PGRP-LEがimd経路を特異的に活性化して、抗細菌ペプチドDiptericin (Dip)の発現を誘導することを見出しているが、上皮性の免疫応答では、PGRP-LEは同じimd経路を活性化するものの、Dipではなく、抗真菌ペプチドDrosomycinの発現を誘導することを見出した。この結果は、全身性と上皮性の免疫応答において、同じシグナル伝達カスケードが異なる免疫応答を誘導することを示している(Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99,13705-13710.2002)。(2)脂質メディエーターが介在するシグナル伝達系がimd経路の活性化に必要であることが明らかとなった。これは、異なる自然免疫カスケードがネットワークを形成していることを示している(Biochem.J. 371,205-210,2003.)。これらの知見を基に、二つの特許出願を行った(出願日:平成14年(2002年)8月7日、出願番号:特願2002-23006、出願日:2002年10月4日、出願番号:特願2002-292976)。

研究成果

• [文献書誌] Takehana, A., Katsuyama, T., Oshima, Y., Takada, H., Aigaki, T., Kurata, S: "Overexpression of a pattern recognition receptor, peptidoglycan recognition protein-LE, activates Imd/Relish-mediated antibacterial defense and prophenoloxidase cascade in Drosophila larvae"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 99. 13705-13710 (2002)
• [文献書誌] Onuma, Y., Takahashi, S., Asashima, M., Kurata, S.Gehring, W.J.: "Conservation of Pax6 function and upstream activation by Notch signaling in eye development of frogs and flies (vertebrates and invertebrates)"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 99. 2020-2025 (2002)
• [文献書誌] Ikejima, M., Nozaki, T., Kurata, S., Natori, S., Esumi, H., Sugimura, T., Masutani, M.: "Purification and characterization of poly(ADP-ribose) polymerase cDNA from Sarcophaga peregrina"Proc. Japan Acad. 78. 282-285 (2002)
• [文献書誌] Yajima, M., Takada, M., Takahashi, N., Kikuchi, H., Natori, S., Oshima, Y., Kurata, S.: "A newly established in vitro culture using transgenic Drosophila revealed functional coupling between the phospholipase A2-generated fatty acid cascade and lipopolysaccharide-dependent activation of the imd pathway in insect immunity"Biochem.J.. 371. 205-210 (2003)