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2005 年度 実績報告書

肺サーファクタント蛋白質による自然免疫監視機構と呼吸器感染症克服への臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 16390235
研究機関札幌医科大学

研究代表者

黒木 由夫  札幌医科大学, 医学部, 教授 (70161784)

研究分担者 高橋 弘毅  札幌医科大学, 医学部, 教授 (60231396)
佐野 仁美  札幌医科大学, 医学部, 助教授 (80295344)
西谷 千明  札幌医科大学, 医学部, 助手 (30381255)
千葉 弘文  札幌医科大学, 医学部, 助手 (40347175)
キーワード肺サーファクタント蛋白質 / SP-A / SP-D / コレクチン / スカベンジャー受容体 / Toll様受容体 / MD-2 / エンドトキシン
研究概要

本研究は、肺コレクチンとToll様受容体(TLR)のリガンド認識の分子機構とマクロファージによる細菌貪食機構を明らかにし、呼吸器感染症克服への臨床応用のための分子基盤を確立することを目的として遂行された。以下に本年度の実績を要約する。
1.TLR4の細胞外ドメインから成る可溶型組換え蛋白質(sTLR4)を作成し、コレクチンとの相互作用を検討したところ、SP-AとSP-Dの肺コレクチンがsTLR4に結合することが明らかにされた。肺コレクチンとsTLR4との結合はCa2+依存性であったが、糖鎖除去sTLR4にも結合したので、TLR4細胞外ドメインと肺コレクチンとの結合は蛋白質間相互作用によるものであると考えられた。単クローン抗体を用いたエピトープマッピングと阻止実験により、SP-Dは糖鎖認識領域を介してsTLR4に結合することが示された。さらに、SP-Aは、MD-2にも結合し、その結合はsTLR4と同様にCRDを介することが示された。コラゲナーゼ処理SP-A(CRF)は、ネック領域とCRDから成る3量体を呈するが、CRFもsTLR4とMD-2に結合する。しかし、その親和性は18量体を呈する野生型SP-Aに比べて著しく低下していた。SP-Aは、TLR4/MD-2発現HEK293細胞でのsmooth LPS惹起NF-κB活性化を有意に低下させるが、CRFによるNF-κB活性化の抑制効果は18量体SP-Aに比較して著名に減弱していた。このことは、SP-AのN末端側とコラーゲン様領域による高次多量体構造の形成がTLR4を介する炎症制御に重要であることを示している。
2.コレクチンとTLR2は、滲出性中耳炎の起炎菌として注目されているAlloiococcus otitidisに結合し、マクロファージにおける菌体貪食を促進することが示された。
3.コレクチンによる細胞膜スカベンジャー受容体(SR-A)の局在増強に関して、SR-A結合蛋白質の同定を、yeast two-hybrid法とアフィニティカラム結合蛋白のTOF-MSによる質量分析により行い、SR-A結合蛋白質としてmicrotuble binding proteinのHook3様蛋白を同定した。
4.sTLR4は単独では、エンドトキシンの本体であるリピドAには結合しないことが示された。MD-2はリピドAに結合するが、sTLR4存在下ではリピドAのMD-2への結合量、および、結合親和性が増加することが示され、TLR4細胞外ドメインの機能であると考えられた。sTLR4-MD-2複合体はTLR4発現細胞へのエンドトキシン結合を阻害し、エンドトキシン惹起炎症性サイトカイン分泌を抑制した。さらに、マウスへ気管内エンドトキシン投与による肺炎症モデルにおいて、sTLR4-MD-2の同時投与は肺炎症を緩和させることが示され、エンドトキシン惹起肺炎症に対する臨床応用の可能性が示された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Monitoring markers of disease activity for interstitial lung diseases with serum surfactant proteins A and D.2006

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H
    • 雑誌名

      Respirology 11

      ページ: S51-S54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Regulation of inflammation and bacterial clearance by lung collectins.2006

    • 著者名/発表者名
      Sano H
    • 雑誌名

      Respirology 11

      ページ: S46-S5O

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] コレクチンを用いたDDSの可能性をみる2006

    • 著者名/発表者名
      黒木由夫
    • 雑誌名

      分子呼吸器病 10

      ページ: 50-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Prostate cell lines secrete IL-8 in response to Mycoplasma hominis through Toll-like receptor 2-mediated mechanism.2006

    • 著者名/発表者名
      Takeyama K
    • 雑誌名

      The Prostate 66

      ページ: 386-391

  • [雑誌論文] Alloiococcus otitidis is a ligand for collectins and Toll-like receptor 2, and its phagocytosis is enhanced by collectins.2006

    • 著者名/発表者名
      Konishi M
    • 雑誌名

      European Journal of Immunology (In press)

  • [雑誌論文] Structural analysis of leucine rich repeat (LRR) variants in proteins associated with human diseases.2005

    • 著者名/発表者名
      Matsushima N
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences 62

      ページ: 2771-2791

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Pulmnary surfactant proteins A and D ; innate immune functions and biomarkers for lung diseases.2005

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H
    • 雑誌名

      Current Pharmaceutical Design 12

      ページ: 589-298

  • [雑誌論文] Surfactant protein gene expressions for detection of lung carcinoma cells in peripheral blood.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto O
    • 雑誌名

      Respiratory Medicine 99

      ページ: 1164-1174

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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