昆虫サイトカインレセプターの多様性の実証

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340261
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 早川 洋一 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (50164926)
• 研究分担者: 相沢 智康 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40333596) ; 島田 公夫 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (30001663)
• キーワード: サイトカイン / 昆虫 / GBP(growth-blocking peptide) / レセプター / アフィニティークロマトグラフィー / 精製 / 細胞増殖 / 血球活性化

研究概要

GBP (growth-blocking peptide)は多機能性をもつ昆虫から始めて同定されたサイトカインである。多様な機能の中でも血球活性化と細胞増殖作用はその代表的生理活性であり、それらの活性発現に関わるレセプターは各々異なることが間接的に証明されている。このことは、GBPの多機能性を多様なレセプターの存在によって説明する上でも重要な意味を持つ。本研究ではこの点を実証するために、昆虫培養細胞(HighFive)とアワヨトウ幼虫血球細胞からGBPレセプターの単離と構造決定を目指してきた。現在、大きく二通りの方向からレセプターの単離を進めている。一方は生化学的手法で、GBPをリガンドにアフィニティークロマトグラフィーを用いてGBPに親和性を持つ細胞膜タンパク質を単離する方法。もう一方は分子生物学的手法を用いる方法で、培養細胞や血球細胞からcDNAを調製し、これらをアフリカミドリザル由来のCos7細胞で発現させ、その中からGBPと親和性を持つ膜タンパク質を提示している細胞をスクリーニングすることによってGBPレセプター遺伝子の同定を試みるというものである。今年度は、後者の方法によって血球由来のcDNAからGBPに特異的親和性を示す細胞膜タンパク質の遺伝子の同定に成功した。単離したcDNAの全長は約1.6kbpで、アミノ末端側に細胞膜貫通ドメインが一ケ所存在する。今回、塩基配列を決定したcDNAフラグメントの情報を基に、ORFの全長を明らかにすべく、RACE法によって5',3'両末端の一次構造を目指している。さらに、cDNAの全長のクローニングができ次第、再度Cos7細胞で発現させGBPとの結合の特異性を詳細に検討する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] H.Noguchi: "Isolation and characterization of a dopa decarboxylase cDNA and the induction of its expression by an insect cytokine, growth-blocking peptide in Pseuadaletia separata"Insect Biochem.Mol.Biol.. 33. 209-217 (2003)
• [文献書誌] K.Tanaka: "Expression of polydnavirus genes in insect hemocyte and Sf9 culture cells"J.Insect.Physiol.. 49. 433-440 (2003)
• [文献書誌] H.Matsumoto: "The cause of mortality in insects under severe stress"Eur.J.Biochem.. 270. 3469-3470 (2003)
• [文献書誌] M.Uryu: "Enhanced expression of genes in the larval brains of Mamestra brassicae under short day length or by feeding or L-Dopa"Eur.J.Entomol.. 33. 245-250 (2003)
• [文献書誌] M.Tada: "Role of aromatic residues in the structure and biological activity of the small cytokine, growth-blocking peptide (GBP)"J.Biol.Chem.. 278. 10778-10783 (2003)
• [文献書誌] Y.Matsumoto: "Insect cytokine, growth-blocking peptide, triggers off a termination system of cellular immunity by inducing its binding protein"J.Biol.Chem.. 278. 38579-38585 (2003)
• [文献書誌] 早川洋一(分担執筆): "昆虫学大辞典"朝倉書店. 1220 (2002)