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本研究は、近年我々が提唱した「プレT細胞受容体(プレTCR)が荷電アミノ酸を介した自発的多量体形成により、リガンド非依存的にシグナルを誘導する」というモデルをin vivoで検証すると共に、この機構が実際にTCRの多様性獲得に寄与しているか否かを明らかにすることを目的としている。昨年度、我々は樹立した荷電アミノ酸を変異させたプレTCRα鎖(pTα)ノックインマウス(D22A/R24A/R102A/R117A)の解析を行った結果、当該マウスにおいてT細胞初期分化が障害されていることを明らかにし、未熟抗原受容体が電荷に依存してシグナルを伝達していることを、個体レベルで初めて証明した。
本年度は、当該マウスの解析を更に進めた。TCRβ鎖遺伝子再構成の抑制(allelic exclusion)における影響を調べたところ、ゲノムレベルでallelic exclusionが障害されており、タンパク質レベルでも2種類のTCRβ鎖を発現するT細胞の出現が顕著に認められた。また、T細胞初期分化が障害されている当該マウスを用いて、プレTCRの自発的シグナルが実際にTCR多様性獲得に寄与しているか否かを検討した。未熟T細胞の細胞表面染色により、TCRβ鎖レパトアを調べたところ、当該マウスでは野生型と比較して変化が見られた。更に、シークエンスにより100クローン前後のTCRβ鎖のアミノ酸配列を解析したところ、TCRβ鎖の多様性を生み出しているともいうべき配列部位(CDR3)について、野生型では様々な長さのものが比較的同程度あるのに対し、ノックインマウスでは偏りが見られた。以上の結果から、荷電アミノ酸を介した適切なプレTCRシグナルは、1個のT細胞がただ1種類のTCRを発現するという原則を担保していると共に、多様なTCRβ鎖の獲得と、適切なレパトアの形成にも寄与していることが示唆された。
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