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2015 年度 実績報告書

栓球による魚類免疫応答の活性化と制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 25292127
研究機関九州大学

研究代表者

中尾 実樹  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50212080)

研究分担者 杣本 智軌  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40403993)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード栓球 / 魚類 / 免疫 / 血液凝固 / 白血球 / 食作用 / コイ / 補体
研究実績の概要

本年度においては、栓球の血液凝固作用と食作用、自然免疫活性化調節作用を媒介する細胞表面レセプター分子および分泌タンパク質の発現変動について、網羅的mRNA発現解析の結果を基に、タンパク質レベルでのより詳細な機能解析を目指した。mRNA発現解析の結果、興味深いことに、栓球が他の食細胞やBリンパ球と同様に、抗原提示に重要な役割を果たす主要組織適合性遺伝子複合体の産物(MHC class II)を高いレベルで発現することが判明した。さらに、自然免疫のエフェクター因子である補体系を構成する成分の幾つかの発現も認められた。特に、補体第2経路の活性化を促進するプロパージンと、細胞膜上での過剰な補体活性化を抑制するCD46のホモログも有為に発現することが判明した。
プロパージンの機能をタンパク質レベルで精査するために、組換えコイプロパージンを大腸菌で調製し、抗コイプロパージン抗体をウサギで作成した。この抗体を用いたウエスタンブロッティングにより、コイプロパージンは分子量約30万の6量体構造をとること、補体の活性化に伴いグラム陽性・グラム陰性細菌表面に結合すること、その結合は菌体への直接結合でなく、おそらくC3bなどの補体成分を介した、間接的な結合であることが明らかとなった。
CD46の機能についてもタンパク質レベルでの解析を進めた。抗コイCD46モノクローナル抗体および各種コイ補体成分に対する特異抗体を用いたフローサイトメトリーおよび細胞傷害試験により、コイCD46はC3bおよびC4bの沈着を阻害すること、および補体による細胞傷害を有為に抑制することを突き止めた。
以上の結果より、栓球は、免疫応答調節作用を担う多様な分子を発現し、魚類の自然免疫において重要な防御反応を担うことが判明した。

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

栓球の防御機能の一翼を担う分子のタンパク質レベルでの機能解析を進めることができた。ただし、プロパージンやCD46の機能に関しての学会発表、論文発表が未完である。

今後の研究の推進方策

栓球の生体防御機能において重要な役割を果たすと示唆されるプロパージンやCD46の反応機構については、平成28年度に開催される補体に関する国際会議で発表予定である。
MHC class IIを介した抗原提示など、栓球の獲得免疫応答における役割については、新たな研究プロジェクトとして立案・計画を進める予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Functional analysis of membrane-bound complement regulatory protein on T-cell immune response in ginbuna crucian carp2016

    • 著者名/発表者名
      Nur I, Abdelkhalek NK, Motobe S, Nakamura R, Tsujikura M, Somamoto T, Nakao M
    • 雑誌名

      Molecular Immunology

      巻: 70 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.molimm.2015.11.010

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carp thrombocyte phagocytosis requires activation factors secreted from other leukocytes2015

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa T, Somamoto S, Nakao M
    • 雑誌名

      Developmental and Comparative Immunology

      巻: 52 ページ: 107-111

    • DOI

      10.1016/j.dci.2015.05.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local and systemic adaptive immune responses toward viral infection via gills in ginbuna crucian carp2015

    • 著者名/発表者名
      Somamoto T, Miura Y, Nakanishi T, Nakao M
    • 雑誌名

      Developmental and Comparative Immunology

      巻: 52 ページ: 81-87

    • DOI

      10.1016/j.dci.2015.04.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ulcer disease prophylaxis in koi carp by bath immersion with chicken egg yolk containing anti-Aeromonas salmonicida IgY2015

    • 著者名/発表者名
      Gan H, He H, Sato A, Hatta H, Nakao M, Somamoto T
    • 雑誌名

      Research in Veterinary Science

      巻: 99 ページ: 82-86

    • DOI

      10.1016/j.rvsc.2015.01.016

    • 査読あり
  • [学会発表] 魚類の補体系における成分の多重化とその機能的意義2015

    • 著者名/発表者名
      中尾実樹
    • 学会等名
      第27回日本比較免疫学会
    • 発表場所
      福井県立大学
    • 年月日
      2015-08-21 – 2015-08-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural and functional diversity of properdin isotypes in the common carp complement system.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka K, Kato-Unoki Y, Somamoto T, Nakao M
    • 学会等名
      13th Congress of the International Society for Developmental and Comparative Immunology
    • 発表場所
      Murcia, Spain
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-03
    • 国際学会
  • [図書] The evolution of complement system functions and pathways in vertebrates. in The evolution of the immune system: a balance between conservation and diversity2016

    • 著者名/発表者名
      Nakao M, Somamoto T
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Elsevier

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公開日: 2017-01-06  

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