核酸認識ＴＬＲ受容体の構造生物学的研究

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23770106
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大戸 梅治 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90451856)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2013-03-31
• キーワード: 自然免疫 / 結晶構造解析

研究概要

自然免疫は微生物の感染に対する生体の初期防御反応である。微生物の構成成分はToll-like receptors (TLRs)，NOD-like receptors (NLRs)，RIG-I-like receptors (RLRs)などの受容体によって認識されることで様々な免疫応答を引き起こす。これら受容体は，様々な病気の治療薬のターゲットとして注目されている。本申請課題では，自然免疫系のTLR受容体のうち核酸の認識に関わるTLR7，TLR8，TLR9と核酸の複合体を主にＸ線結晶構造解析により明らかにすることを目的とする。平成２３年度は，TLR7，TLR8，TLR9（それぞれヒトとマウス由来）のショウジョウバエS2細胞での発現系を構築した。ヒトTLR7，マウスTLR7，マウスTLR9については精製条件を確立して，結晶化可能な量の蛋白質が得られるようになった。結晶化条件のスクリーニングの結果，ヒトTLR7/RNA複合体，マウスTLR9については既に結晶を得ている。今後，条件を最適化して構造決定を目指す。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

既に発現系の構築が済んでおり，結晶が得られているものもある。

今後の研究の推進方策

おおむね順調に進んでいるので，このままの計画で研究を遂行する予定である。次年度は特に結晶化と構造解析に注力して研究を進める予定である。

次年度の研究費の使用計画

結晶化可能な量の蛋白質を得るには，１度につき10 L程度の昆虫細胞の培養が必要である。これを年度を通して恒常的に行うため、ほとんどすべての研究費は培養や精製などの蛋白質の調製のための培地や試薬に使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Saturated Fatty Acid and TLR Signaling Link β Cell Dysfunction and Islet Inflammation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, K., Manabe, I., Oishi-Tanaka, Y., Ohsugi, M., Kono, N., Ogata, F., Yagi, N., Ohto, U., Kimoto, M., Miyake, K., Tobe, K., Arai, H., Kadowaki, T., & Nagai, R.
  • 雑誌名: Cell Metab. 巻: 15 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2012.01.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of human β-galactosidase. (2012)
  • 著者名/発表者名: Usui, K., Ohto, U., Ochi, T., Shimizu, T., & Satow, Y.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. F 巻: 68 ページ: 73-77
  • DOI: 10.1107/S1744309111047920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of Human β-Galactosidase: STRUCTURAL BASIS OF GM1 GANGLIOSIDOSIS AND MORQUIO B DISEASES. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohto, U., Usui, K., Ochi, T., Yuki, K., Satow, Y., & Shimizu, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 1801-1812
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.293795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of mouse and human RP105/MD-1 complexes reveal unique dimer organization of the toll-like receptor family. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohto, U., Miyake, K., & Shimizu, T.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 413 ページ: 815-825
  • 査読あり
• [学会発表] 自然免疫系RP105/MD-1複合体の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大戸梅治,三宅健介,清水敏之
  • 学会等名: 日本薬学会132年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Structural analyses of mouse MD-1 protein complexed with endogenous phospholipid (2011)
  • 著者名/発表者名: Umeharu Ohto, Hitomi Harada, and Yoshinori Satow
  • 学会等名: International Union of Crystallography 2011
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20110824-25
• [備考]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kouzou/index.html