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2023 年度 実績報告書

新規分子ZAIPによる炎症抑制機構の解明と炎症性疾患における役割について

研究課題

研究課題/領域番号 23H02701
配分区分補助金
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

河合 太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50456935)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
キーワード炎症 / 自然免疫 / サイトカイン / マクロファージ
研究実績の概要

我々は、CRISPR/Cas9システムを用いたノックアウトスクリーニングにより、炎症性サイトカインの一つIL-6の発現抑制に関わると考えられる新規因子としてZAIPを見出した。ZAIPは約130kDaのタンパク質であり、ZFドメイン以外に既知の機能ドメインとの相同性は示さず、その機能については不明である。ZAIP欠損マクロファージを樹立し、解析を行ったところ、野生型細胞と比較してLPS刺激に対し100倍以上ものIL-6発現が認められた。細胞内局在を調べたところ、LPS刺激に応じて核内に集積したことから、LPSによる炎症応答制御に関わる可能性が示唆された。さらに、ZAIP欠損細胞ではヒストンH3K4モノメチル化(H3K4me1)が亢進しており、ZAIPはヒストン修飾を介してLPS誘導性遺伝子の発現制御を行っていることが示唆された。また、ZAIPに結合タンパク質の同定を行ったところ、ヒストンメチル化酵素複合体であるCOMPASS複合体の構成因子を得た。したがって、ZAIPはエンハンサー領域のヒストン修飾制御を行うことでIL-6等の炎症関連遺伝子の発現制御を行う炎症抑制のマスター因子である可能性が考えられた。今年度、LysM-Creマウスを用いて、マクロファージ・好中球特異的にZAIPを欠損するコンディショナルノックアウト(cKO)マウスを樹立し、解析を開始した。ZAIP cKOマウスでは野生型と比してLPS投与後のIL-6増加を認め、敗血症により早期に死亡した。また、コラーゲン誘導型の関節リウマチモデルを用いて解析した結果、ZAIP cKOでは顕著な関節の腫脹を認めた。これらのことから、生体内においてもZAIPが炎症抑制に働いていることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
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

マクロファージ特異的にZAIPを欠損するコンディショナルマウスの樹立に成功し、その表現型についての解析を開始した。その結果、ZAIP欠損マウスにおいて炎症の亢進を認める知見を得ることができた。また、ZAIP欠損細胞において発現が顕著に誘導される遺伝子についてもRNA-seqを用いて網羅的に解析を行い、ZAIPにより制御される遺伝子群をリスト化することができた。

今後の研究の推進方策

ZAIPが制御するゲノム領域をChip-seqにより特定し、標的となる炎症関連遺伝子の特定を目指す。また、マクロファージ特異的にZAIPを欠損するマウスを用いて、敗血症、乾癬、関節リウマチ、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎等の疾患に対する感受性の検討を行う。また、ZAIPをT細胞やB細胞で欠損するマウスの作成も行う。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Identification and characterization of putative enhancer regions that direct <i>Il6</i> transcription in murine macrophages2024

    • 著者名/発表者名
      Kano Norisuke、Miki Takeo、Uehara Yurina、Ori Daisuke、Kawai Taro
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/intimm/dxae024

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decoding Toll-like receptors: Recent insights and perspectives in innate immunity2024

    • 著者名/発表者名
      Kawai Taro、Ikegawa Moe、Ori Daisuke、Akira Shizuo
    • 雑誌名

      Immunity

      巻: 57 ページ: 649~673

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2024.03.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secretion of mitochondrial DNA via exosomes promotes inflammation in Beh?et's syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Konaka H、Kato Y、Hirano T、Tsujimoto K、Park JH、Koba T、Aoki W、Matsuzaki Y、Taki M、Koyama S、Itotagawa E、Jo T、Hirayama T、Kawai T、Ishii KJ、Ueda M、Yamaguchi S、Akira S、Morita T、Maeda Y、Nishide M、Nishida S、Shima Y、Narazaki M、Takamatsu H、Kumanogoh A
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 42 ページ: -

    • DOI

      10.15252/embj.2022112573

    • 査読あり
  • [学会発表] 肺胞マクロファージによる細胞性免疫の制御2024

    • 著者名/発表者名
      河合太郎
    • 学会等名
      第2回近未来ワクチンフォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring circular RNAs involved in inflammatory responses2024

    • 著者名/発表者名
      Shuya Hiroki, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      The 52th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [学会発表] Identification and characterization of putative enhancer regions that direct Il6 transcription in murine macrophages2024

    • 著者名/発表者名
      Norisuke Kano, Takeo Miki, Yurina Uehara, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      The 52th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [学会発表] The 52th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology2024

    • 著者名/発表者名
      Eri Nagai, Takumi Kawasaki, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      The 52th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [学会発表] Comprehensive analysis of circular RNAs involved in inflammatory responses2023

    • 著者名/発表者名
      Shuya Hiroki, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      第24回日本RNA学会年会
  • [学会発表] イミキモド誘導性乾癬様皮膚炎の病態形成における小胞体ストレス応答およびミトコンドリアDNAの関与2023

    • 著者名/発表者名
      織大祐, 奥出遥奈, 小西莉子, 村瀬本弥, 川﨑拓実, 石井健, 中島欽一, 山本雅裕, 河野憲二, 河合太郎
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Characterization of circular RNAs in the regulation of inflammatory responses2023

    • 著者名/発表者名
      Shuya Hiroki, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      The Now and Future of RNA Therapeutics, AWAJI, JAPAN
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification and functional analysis of nucleic acid-binding proteins (NBPs) involved in innate immune response2023

    • 著者名/発表者名
      Kengo Sawamura, Daisuke Ori, Taro Kawai
    • 学会等名
      JSICR/MMCB 2023 Joint Symposium
  • [学会発表] The unfolded protein response and pyroptotic mitochondrial DNA release orchestrate to exacerbate imiquimod-induced psoriasis-like dermatitis2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ori, Haruna Okude, Riko Konishi, Motoya Murase, Takumi Kawasaki, Ken J Ishii, Hideyuki Nakashima, Kinichi Nakashima, Miwa Sasai, Masahiro Yamamoto, Akio Tsuru, Kenji Kohno, Taro Kawai
    • 学会等名
      JSICR/MMCB 2023 Joint Symposium
  • [図書] 生化学2023

    • 著者名/発表者名
      自然免疫を介した病原体認識と獲得免疫の誘導
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      日本生化学会

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公開日: 2024-12-25  

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