• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

腸管の恒常性維持におけるタンパク質架橋酵素の生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 16J02938
研究機関九州大学

研究代表者

槇 光輝  九州大学, 理学研究院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
キーワードトランスグルタミナーゼ / ショウジョウバエ / NF-κB / 転写因子 / 自然免疫 / ポリアミン / 免疫寛容 / タンパク質架橋
研究実績の概要

タンパク質の架橋反応は、生理的に重要な様々な反応を引き起こす。その架橋反応を担うのがトランスグルタミナーゼ(TG)である。TGは、タンパク質のGln残基とLys残基の側鎖間に共有結合形成させる架橋酵素である。これまでの研究により、ハエのTGが免疫寛容に関与していることが明らかとなっている。その免疫寛容は、TGがNF-κB様の転写因子であるRelishを架橋することで引き起こされることが判明しているが詳細な分子機構は不明である。本研究では、TGによるRelishの架橋様式を解析することで、免疫寛容の詳細な分子機構を解明することを目的とした。
大腸菌を用いて組換え体のRelishを調製し、組換え体RelishがTG基質となるか確かめた。TG合成基質が組換え体Relishに取り込まれたことから、組換え体RelishはTGの基質となることが確認できた。さらに、TGがRelishのどの部位を架橋しているか調べるために質量分析を用いた解析を行った。その結果、6カ所のGln残基がTGの標的となることが判明した。6カ所のGln残基は、RelishのDNA結合に重要な領域であった。TGの架橋反応がRelishのDNA結合に関与しているのではないかと推定し、RelishのDNA結合力を調べる実験を行った。TG合成基質を取り込ませたRelishにおいて、RelishのDNA結合力が低下した。TGによる架橋反応がRelishのDNA結合力を低下させ、転写因子の機能を抑えていると考えられる。生体内でTGの基質として知られ、ポリアミンの1つであるスペルミンをハエに摂食させたところ、免疫応答の抑制が認められた。また、その免疫応答の抑制はTGノックダウンハエでは起こらなかったことから、生体内において、TGによりポリアミンがRelishに架橋されることで転写因子の機能が阻害されていると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成28年度に予定していた、組換え体タンパク質を用いた生化学的手法による、Relishの架橋部位の解析を終えることができた。試験管内の解析だけでなく、ポリアミンを摂食させたハエにおいて免疫抑制が起こることが確認できた。生体内における解析も行うことができ、当初の実験計画以上の進展がみられた。また、研究成果も論文としてまとめ、国際誌に受理された。

今後の研究の推進方策

今後は、Relish以外のTG基質の解析を行う予定である。ハエの物理的な生体防御膜である囲食膜を構成するタンパク質の1つがTGの基質となることが分かった。TGによる架橋反応が、生体内においてどのような生理的意義を有しているのか、組換え体を用いた解析や遺伝子ノックダウンハエを用いて解析する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Transglutaminase-catalyzed Incorporation of Polyamines Masks the DNA-binding Region of the Transcription Factor Relish2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Maki, Toshio Shibata and Shun-ichiro Kawabata
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 ページ: 6369

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.779579

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional analysis of a peritrophic matrix protein in Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Kouki Maki, Yumi Fukae, Toshio Shibata, Shun-ichiro Kawabata
    • 学会等名
      The 2nd Asian Invertebrate Immunology Symposium (AIIS) 2016
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] トランスグルタミナーゼによるNF-κB様転写因子Relishの修飾2016

    • 著者名/発表者名
      槇光輝、柴田俊生、川畑俊一郎
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] トランスグルタミナーゼによるNF-κB様転写因子Relishの修飾2016

    • 著者名/発表者名
      槇光輝、柴田俊生、川畑俊一郎
    • 学会等名
      第6回トランスグルタミナーゼ研究会・日本ポリアミン学会 合同学術集会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-24
  • [学会発表] トランスグルタミナーゼによるNF-κB様転写因子Relishの抑制機構2016

    • 著者名/発表者名
      槇光輝、柴田俊生、川畑俊一郎
    • 学会等名
      日本比較免疫学会第28回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-20
  • [学会発表] ショウジョウバエの架橋酵素と囲食膜タンパク質による囲食膜形成の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      槇 光輝, 深江 由望,柴田 俊生,川畑 俊一郎
    • 学会等名
      平成28年度日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2016-05-14 – 2016-05-15
  • [備考] 九州大学理学研究院生物科学部門 生体高分子学研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~biopoly/

  • [備考] 九州大学プレスリリース

    • URL

      http://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/102

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi