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2012 年度 実施状況報告書

ミトコンドリアタンパク質を介した抗ウイルス自然免疫の構造生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24770099
研究機関九州大学

研究代表者

小柴 琢己  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70403970)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードミトコンドリア / 抗ウイルス免疫 / シグナル伝達 / 分子間相互作用 / MAVS / BRET
研究概要

細胞内のエネルギー工場であるミトコンドリアは、近年の研究から、抗ウイルス自然免疫と密接に関係していることが明らかになってきた。ミトコンドリアを介した細胞内でのウイルス免疫応答は、ミトコンドリア外膜上に局在するアダプタータンパク質(MAVS)を中心とした一連のシグナル伝達経路により引き起こされる。しかしながら、宿主細胞のウイルス感染に伴ったシグナルがどのようにMAVSに伝達され、またMAVSから下流へと情報が伝わるのか? 構造に基づく知見が不足している。本年度は、細胞内でミトコンドリアを介した抗ウイルス免疫機構の分子レベルでの作用機序を理解することを目的とした。
我々はこれまでに、MAVSが生理的条件においてミトコンドリア外膜上で高分子複合体を形成して存在していることを明らかにしてきた(Yasukawa et al., 2009, Sci. Signal.)。そこで本研究では、この高分子複合体の正体を明らかにすることにより、細胞のウイルス感染に伴ったMAVSの活性化・不活性化機構の分子基盤解析を行った。分子生物学的手法により、MAVS cDNAにそれぞれルシフェラーゼ(Rluc)、またはYFPを融合させた組換え遺伝子を作製し、それら遺伝子をHEK293細胞にトランスフェクション、その後、生物発光共鳴エネルギー移動法(Bioluminescence resonance energy transfer:BRET)を利用した分光学的な実験により、生細胞内におけるMAVS複合体形成を調べた。その結果、MAVSは活性化状態において、分子間相互作用をしていることを明らかにし、化学量論的に三分子以上が集まることでその後のシグナル伝達過程を惹起することが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究は、その当初目的であるミトコンドリアを介した抗ウイルス自然免疫の構造基盤に立脚した作用機序を明らかにすることが達成され、当初目的を大きく進展していることが示された。その理由として、上記研究成果を原著論文として発表することができ、またその周辺分野を網羅した総説の発表も行うことが出来た。
さらに、本研究成果の紙面上発表以外にも、複数の招待講演による学会発表も行い、非常に好評であった。
以上の理由により、その達成度は計画以上であると考える。

今後の研究の推進方策

次年度においても、本年度同様に計画通りに実験を進めていく。

次年度の研究費の使用計画

培養細胞を用いた実験を行う上で、遺伝子導入を行う際に、新たな試薬を用いて実験を進めていくことを予定しており、その試薬購入にかかる経費として計画した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] A structural perspective of the MAVS-regulatory mechanism on the mitochondrial outer membrane using bioluminescence resonance energy transfer2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, O., Yoshizumi, T., Kuboyama, M., Ishihara, T., Suzuki, E., Kawabata, S., and Koshiba, T.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Res.

      巻: 1833 ページ: 1017-1027

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2013.01.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial-mediated antiviral immunity2013

    • 著者名/発表者名
      *Koshiba, T.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta - Mol. Cell Res.

      巻: 1833 ページ: 225-232

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2012.03.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fis1 acts as mitochondrial recruitment factor for TBC1D15 that involved in regulation of mitochondrial morphology2013

    • 著者名/発表者名
      Onoue, K., Jofuku, A., Ban-Ishihara, R., Ishihara, T., Maeda, M., Koshiba, T., Itoh, T., Fukuda, M., Otera, H., Oka, T., Takano, H., Mizushima, N., Mihara, K., and Ishihara, N.
    • 雑誌名

      J. Cell Sci.

      巻: 126 ページ: 176-185

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbe-specific C3b deposition in the horseshoe crab complement system in a C2/factor B-dependent or -independent manner2012

    • 著者名/発表者名
      Tagawa, K., Yoshihara, T., Shibata, T., Kitazaki, K., Endo, Y., Fujita, T., Koshiba, T., and Kawabata, S.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e36783

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0036783

    • 査読あり
  • [学会発表] Mitochondrial-mediated antiviral immunity2012

    • 著者名/発表者名
      小柴琢己
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア・ダイナミクスの作用機序とその生理的意義2012

    • 著者名/発表者名
      小柴琢己
    • 学会等名
      日本生化学会 平成24年度奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] MAVS signaling and its inhibition2012

    • 著者名/発表者名
      Takumi Koshiba
    • 学会等名
      International Endotoxin and Innate Immunity Society Meeting 2012 (IEIIS2012)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20121023-20121026
    • 招待講演
  • [学会発表] Antiviral innate immunity and mitochondrial function2012

    • 著者名/発表者名
      Takumi Koshiba
    • 学会等名
      The 2nd UCL-JSPS international Symposium “Mitochondria - from the Fundamental Aspects to Medical Importance
    • 発表場所
      London 英国
    • 年月日
      20120625-20120626
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアの自然免疫における役割解明2012

    • 著者名/発表者名
      小柴琢己
    • 学会等名
      平成24年度 日本生化学会九州支部例会 学術奨励賞・受賞講演
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20120526-20120527
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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