Toll様受容体による口腔微生物由来リポペプチド認識機構の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390549
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 柴田 健一郎 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50145265)
• 研究分担者: 安田 元昭 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (90239765) ; 黒木 由夫 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70161784)
• キーワード: Toll様受容体 / リポペプチド / リポタンパク質 / ペプチドグリカン / アポトーシス

研究概要

Toll-like receptor2(TLR2)は微生物由来リポタンパク質(LP)ならびにリポペプチドの認識において重要な役割を果たすことが明らかにされているが、その認識機構の詳細については不明な点が多い。本研究では、TLR2におけるLP、リポペプチドならびにペプチドグリカン(PGN)の認識部位について検討した。
LPはM.salivariumから調製し、リポペプチドはLPの活性部位であるN末端リポペプチドS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)CGDPKHPKSF(FSL-1)を合成し、またPGNはS.aureus由来の市販品を用いた。ヒトTLR2をクローニングし、種々の点変異体(L107E、L112E、L115E、L123E、L132E、E178A、E180A、E190A)を作成した。これらの遺伝子をNF-κBレポーター遺伝子と共にHEK293細胞に導入し、リガンドによるNF-κBの活性化をルシフェラーゼ活性で評価した。TLR2ならびに変異体の細胞表面での発現は共焦点レーザー走査顕微鏡およびFlow Cytometryで確認した。
野生型および変異型TLR 2(E180A、E190A、L123E、L132E)のtransfectantでは、LP、FSL-1ならびにPGN刺激によってNF-κBの活性化が誘導されたが、L107E、L112EならびにL115Eでは、NF-κBの活性化が誘導されなかった。これらの変異体は野生型TLR2と同様に細胞表面に発現していた。
以上のことより、TLR2のひとつのロイシンリッチリピートに存在する107、112、115番目のロイシン残基はLP、FSL-1およびPGNの認識に関与しているということが推測される。
さらに、TLR2ならびにTLR6を導入したHEK293細胞をLPで刺激するとアポトーシスが誘導され、そのメカニズムの一部も明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Fujita, T.Into, M.Yasuda, T.Okusawa, S.Hamahira, Y.Kuroki, A.Eto, T.Nisizawa, M.Morita, K.Shibata: "Involvement of leucine residues at positions 107, 112 and 115 in a leucine-rich repeat motif of human toll-like receptor 2 in the recognition of diacylated lipoproteins and lipopeptides and Staphylococcus aureus peptidoglycans"Journal of Immunology. 171. 3675-3683 (2003)
• [文献書誌] T.Into, K.Kiura M.Yasuda, H.Kataoka, N.Inoue, A.Hasebe, K.Takeda, S.Akira, K.Shibata: "Stimulation of human Toll-like receptor (TLR) 2 and TLR6 with membrane lipoproteins of Mycoplasma fermentans induces apoptotic cell death after NF-kappaB activation"Cellular Microbiology. 6(2). 187-199 (2004)