たんぱく質間相互作用を介した膜受容体による情報伝達機構の構造学的研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15083102
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 白川 昌宏 京都大学, 工学研究科, 教授 (00202119)
• キーワード: NMR / 結晶構造解析 / 膜たんぱく質 / 免疫

研究概要

インターフェロン18(IL-18)は,インターフェロンγの分泌促進、Tリンパ球ヘルパーI型の分化制御などの作用を持つサイトカインである。IL-18はIL-18受容体αと結合し、これとIL-18受容体βの会合を促進する事で免疫細胞の細胞内シグナル経路を活性化する。このシグナル経路は、Toll-like receptor 4(TLR-4)のシグナル伝達系にも関与するアダプター因子であるMyd88によって仲介される。H18年度までに我々は岐阜大学医学研究科の近藤直美博士らとの共同研究により、Myd88のC末端TIRドメインの立体構造をNMRによって決定した。またIL-18経路と自然免疫経路のシグナル伝達に関与する分子表面を同定するために、培養細胞を使ったアッセイ系による変異体解析を行い、TLR4経路のシグナル伝達に関与する3つの部位を同定した。また同様のアッセイ系によって、IL18シグナル伝達経路においてはこれら3つに加えて、さらに1つの部位が関与するという結果を得た。H19年度には、in vitroの結合実験変異体解析により、TLR4経路に関わる3つの部位のうち2つはアダプター分子MAL/TIRAPのTIRドメインとの相互作用部位である事を示唆する結果を得た。IL-18受容体の細胞外ドメインについては、構造解析に向けた準備段階として、IL-18/IL-18受容体α細胞外ドメイン/IL-18受容体β細胞外ドメインを調製し、3者複合体の形成条件を検討した。さらに昆虫細胞を使った発現系によりIL18結合タンパク質(IL18-binding protein:IL18BP)を調製した。

研究成果

• [雑誌論文] Kinetic and Thermodynamic evidence for flipping of amethyl-CpG binding domain on methylated DNA. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inomata, K., Ohki, I., Tochio, H., Fujiwara, K., Hiroaki, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Biochemistry 47 ページ: 3216-3271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paramagnetic Relaxation-Based 19F MRI Probe to Detect Protease Activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizukami, S., Takikawa, R., Sugihara, F., Hori, Y., Tochio, H., Waelchli, M., Shirakawa, M., Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 130 ページ: 794-795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Analysis of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating polypeptides Bound to Phospholipid embranes by Magic Angle Spinning Solid-state NMR. (2007)
  • 著者名/発表者名: Komi, N., Okawa, K., Tateishi, Y., Shirakawa, M., Fujiwara, T., Akutsu, H.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes 1768 ページ: 3001-3011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluoroscopic assessment of protein leakage during Xenopusoocytes in-cell NMR experiment by co-injected EGFP. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Tochio, H., Inomata, K., Sasaki, Y., Tenno, T., Tanaka, T., Kokubo, T., Hiroaki, H., Shirakawa, M.
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 371 ページ: 247-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the sequence specificity of the R1Bm endonuclease domain by structural and biochemical studies. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maita, N., Aoyagi, H., Osanai, M., Shirakawa, M., Fujiwara, H.,
  • 雑誌名: Nucleic Acid Research 35 ページ: 3918-3927
  • 査読あり
• [産業財産権] MRI用プローブ (2007)
  • 発明者名: 菊地和也、水上進、滝川利佳、白川昌宏
  • 権利者名: 財団法人大阪産業振興機構、国立大学法人大阪大学、国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-273956
  • 出願年月日: 2007-10-22
• [産業財産権] 変異導入MyD88蛋白によるToll様受容体/インターロイキン18シグナルの特異的制御法 (2007)
  • 発明者名: 近藤 直実、加藤善一郎、大西 秀典、白川 昌宏、杤尾 豪人
  • 産業財産権番号: 特願2007-200776
  • 出願年月日: 2007-08-01