多様な生物活性脂質の生合成を担うミコール酸転移酵素の機能解析と改変

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19510216
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松永 勇 京都大学, ウイルス研究所, 助教 (00254425)
• 研究分担者: 杉田 昌彦 ウイルス研究所, 教授 (80333532)
• キーワード: 酵素 / 細菌 / 脂質 / 生理活性 / マイコバクテリア / ミコール酸糖脂質

研究概要

ミコール酸転移酵素(Ag85)の性質を更に詳しく調べた。Ag85は基質としてtrehalose monomycolate (TMM)のみが存在する時、trehalose dimycolate (TDM)を生成するが、ここにglucoseが共存するとglucose monomycolate (GMM)を生成するようになる。GMMの生成は菌が生理的濃度のglucoseに暴露されると起こり始め、生育環境のglucose濃度が維持されれば少なくとも数日にわたって増加していくが、一方TDMは減少する。GMMとTDMはよく似た構造をもつが生物活性は大きく異なる。TDMが強い自然免疫活性化能を有し個体に好酸球性炎症を起こすのに対し、GMMは自然免疫をほとんど活性化せずCD1を介した獲得免疫を誘導する。即ち菌のTDMからGMMへの置換は宿主自然免疫系からの「回避」であり、これに対して宿主は新たに合成されたGMMを標的としてCD1免疫応答で対抗するようになったと解釈できる。GMMを新しい脂質ワクチンの候補と捉えると、GMM特異的Ag85があれば有用であると考えた。Mycobacterium leprae (Mle)はTDMをほとんど持たない菌として知られる一方、本菌の感染によりGMM特異的T細胞が誘導される。そこでMle Ag85にGMM特異的産生機構があるではないかと考え、M. aviumのAg85 (Mav Ag85)と比較しながら、それらの性質を検討した。その結果、Mle Ag85はTMMのミコール酸部分を結合し難く設計されておりTDM、GMMともに生成能はMav Ag85より低いが、ミコール酸転移能やミコール酸を受け取る側の基質特異性はMav Ag85とかわることがない事がわかった。これは期待していた結果ではなかったが、この研究を通じてAg85によるドナー基質の利用機構を明らかにする事ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Mycolyltransferase-mediated Glycolipid Exchange in Mycobacteria. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga I, Naka T, Talekar RS, McConnell MJ, Katoh K, Nakao H, Otsuka A, Behar SM, Yano I, Moody DB, Sugita M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 28835-28841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trehalose dimycolate elicits eosinophilic skin hypersensitivity in mycobacteria-infected Guinea pigs. (2008)
  • 著者名/発表者名: Otsuka A, Matsunaga I, Komor T, Tomita K, Toda Y, Manabe T, Miyachi Y, Sugita M.
  • 雑誌名: J. Immunol. 181 ページ: 8528-8533
  • 査読あり
• [学会発表] ミコール酸転移酵素による脂質T細胞抗原の生合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松永勇, 中崇, 加藤久美子, 中尾瞳, 大塚篤司, 矢野郁也, 杉田昌彦
  • 学会等名: 第81回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸・神戸国際展示場
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Eosinophilic skin reactions to glycolipids define a novel form of hypersensitivity in mycobacterial infection (2008)
  • 著者名/発表者名: Otsuka A, Matsunaga I, Miyachi Y, Sugita M
  • 学会等名: 第38回日本免疫学会総会
  • 発表場所: 京都・国立京都国際会館
  • 年月日: 2008-12-01
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/SugitaLab.html