構造生物学的手法による自然免疫及びIL―18機能制御と新規免疫調節薬の開発

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20790723
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 大西 秀典 岐阜大学, 医学部附属病院, 助教 (60381620)
• キーワード: 自然免疫 / Toll-like receptor / MyD88 / タンパク立体構造 / 創薬

研究概要

本研究の目的は、当研究室で溶液タンパク立体構造の決定を完了したMyD88と、MyD88と相互作用する受容体及びアダプター分子群の相互作用機構をNMR法、または結晶化蛋白のX線解析によって構造生物学的に明らかにすることで、Toll様受容体(TLR)シグナル及びIL-1/18シグナルの流れを調節するような薬剤候補物質をスクリーニングすることである。
本年度の成果を以下に列記する。(1)MyD88-TIRドメインの溶液構造解析の過程で得られる1H-15N HSQC2次元スペクトルの情報をリファインし、BMRBデータベース(No.11078)に登録し、その成果をJ BioMol NMR Assign誌に発表した。このデータを利用して、MyD88-TIRに直接相互作用する分子のスクリーニングが可能となった。
(2)MyD88-TIRと複合体を形成する分子として、TIRAP、TLR4、TLR2、IL-1/18受容体等が挙げられるが、複合体立体構造解析に向けて、それらのリコンビナントタンパクの精製、及び安定複合体の形成条件の検討を引続き進めている。(3)TIRAP-TIRドメインの結晶化スクリーニングを継続している。TIRAP-TIRは溶液中で自己多量体化する性質があるためか、現在のところ結晶化には至っていない。(4)有力な薬剤候補分子としてMyD88シグナル阻害作用を有するとされるMyD88-BB loopミミックペプチドとMyD88-TIRとの直接相互作用を検討するための国際共同研究が開始された。本研究には(1)のデータを活用して溶液NMR法で検討予定である。一方、このペプチドはTIRAPと直接相互作用する、あるいは、MyD88とTIRAPの直接相互作用を阻害する可能性があり、その検討にためには、TIRAP-TIRの1H-15N HSQC2次元スペクトルの改善が必要である。現在までに、TIRAPの自己会合抑制のため複数のアミノ酸置換変異導入体を構築している。(5)MyD88を介するシグナル抑制作用が期待できるMyD88ドミナントネガティブ変異分子に細胞内タンパク導入ドメイン(PTD)を付加したPTD-MyD88-DNの構築を行った。
本タンパクを用いて、in vitroの実験系でLPS/TLR4シグナルを抑制することができることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic variations in MyD88 adaptor-like are associated with atopic dermatitis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang An, Hidenori Ohnishi, Eiko Matsui, Michinori Funato, Zenichiro Kato, Takahide Teramoto, Hideo Kaneko, Takeshi Kimura, Kazuo Kubota, Kimiko Kasahara, Naomi Kondo.
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: 27 ページ: 795-801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antigen-specific immune response to endotoxin-free recombinant P34. (2011)
  • 著者名/発表者名: Morita H, Kaneko H, Ohnishi H, Kato Z, Kondo N.
  • 雑誌名: Allergy 巻: (E Pub)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interleukin-17 expression in the urticarial rash of familial cold autoinflammatory syndrome : a case report. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi A, Iwata H, Ohnishi H, Teramoto T, Kondo N, Seishima M.
  • 雑誌名: Br J Dermatol 巻: 163 ページ: 1351-1353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of the slow dose-up method for specific oral tolerance induction in children with cow's milk allergy : comparison with reported protocols. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kaneko H, Teramoto T, Kondo M, Morita H, Ohnishi H, Orii K, Matsui E, Kondo N.
  • 雑誌名: J Investig Allergol Clin Immunol 巻: 20 ページ: 538-539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutation in the Q28SDD31SD site, but not in the two SQ sites of the survival of motor neuron protein, affects its foci formation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Fukao T, Zhang G, Ohnishi H, Kondo N.
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: 26 ページ: 667-671
  • 査読あり
• [学会発表] 自然免疫異常症、アレルギー疾患病態解明に向けたプロテオミクス的手法の応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西秀典、加藤善一郎、木村豪、安陽、久保田一生、松井永子、金子英雄、近藤直実
  • 学会等名: 第47回日本小児アレルギー学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20101204-20101205
• [学会発表] 自然免疫不全症(MyD88欠損症,IRAK4欠損症)の構造生物学的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西秀典、加藤善一郎、安陽、松井永子、金子英雄、近藤直実
  • 学会等名: 第60回日本アレルギー学会秋期学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20101125-20101127
• [学会発表] Structural basis for the innate immune deficiency syndrome. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohnishi, Hidehito Tochio, Zenichiro Kato, Takeshi Kimura, Masatoshi Nada, Kazuo Kubota, Masahiro Shirakawa, Naomi Kondo.
  • 学会等名: The 8th Asia Pacific Congress of Allergy, Asthma and Clinical Immunology 2010
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20101106-20101109
• [学会発表] The LPS induced enhancement of IL-1β and IL-18 production is a useful tool for diagnos is of familial cold inflammatory syndrome (FCAS). (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohnishi, Takahide Teramoto, Zenichiro Kato, Hideo Kaneko, Ryuta Nishikomori, Naomi Kondo.
  • 学会等名: Autoinflammation 2010
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20100902-20100906
• [学会発表] A conserved interaction mode between MyD88 and distinct membrane-sorting adaptors in TLR4 and IL-18 signaling. (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Ohnishi, H.Tochio, Z.Kato, T.Kimura, T.Funasaka, R.W.Wong, M.Shirakawa, N.Kondo.
  • 学会等名: 14th International Congress of Immunology.
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 20100822-20100827
• [学会発表] Structural basis for the interactions of the MyD88 TIR domain in TLR4 signaling. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohnishi, Hidehito Tochio, Zenichiro Kato, Takeshi Kimura, Naomi Kondo, Masahiro Shirakawa.
  • 学会等名: World wide magnetic resonance conference 2010
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 20100704-20100709
• [学会発表] The genetic variations of the MyD88 adaptor protein like (Ma1) are associated with allergic diseases in Japanese population. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohnishi, Yang An, Eiko Matsui, Zenichiro Kato, Hideo Kaneko, Naomi Kondo.
  • 学会等名: The 20th Interasma Japan/North Asia
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20100702-20100703
• [学会発表] 乳児栄養の役割:母乳・人工乳 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西秀典、金子英雄、森田秀行、川本美奈子、松井永子、加藤善一郎、近藤直実
  • 学会等名: 第113回日本小児科学会学術集会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20100423-20100426
• [学会発表] 自然免疫異常症の構造生物学的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西秀典、加藤善一郎、木村豪、久保田一生、金子英雄、近藤直実、堤尚孝、杤尾豪人、白川昌宏
  • 学会等名: 第46回中部小児科学会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-08-22