炎症性サイトカインと受容体の構造生物学的認識機構の解明

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 細胞シグナリング複合体によるシグナル検知・伝達・応答の構造的基礎
• 研究課題/領域番号: 23121523
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 池水 信二 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (60333522)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 分子認識機構

研究実績の概要

インターロイキン(IL)-23は、Th17細胞の活性化を介して炎症性自己免疫疾患に関わる。IL-23の受容体は、IL-23RとIL-12Rβ1からなる。IL-23と受容体の結合を阻害すると、疾患の病状が緩和される。IL-23については、米国の２グループにより修飾糖を切除した試料、我々により糖修飾形状の蛋白質の構造が明らかにされた。本研究の目的は、IL-23と２つの受容体IL-23RおよびIL-12Rβ1との認識機構を構造生物学的に明らかにすることである。
IL-23RおよびIL-12Rβ1の構造解析を目指して、GSTを融合させたIL-12Rβ1の細胞外ドメインを大腸菌を用いて発現させ、精製を行った。酵素を用いてタグの切除を行ったが、効率良くGSTを切り離すことに成功出来ていない。現在、GSTを切除する条件を検討中である。IL-23Rについては、細胞外に３つのドメイン(D)があるが、どの領域を介してIL-23と結合するのか、明らかにされていない。D1, D2-D3, D1-D3の発現を、大腸菌・動物細胞を用いて試みた。D2-D3について大腸菌を用いて発現させることに成功した。D1を含む試料については、大腸菌と動物細胞の両方で発現させることが出来ていない。調製したD2-D3を用いて結合実験を行ったところ、リガンドとの結合が確認出来なかった。現在、D1およびD1-D3の発現系の構築を進めているところである。
IL-23/IL-12Rβ1複合体の調製・結晶化。精製したIL-12Rβ1とIL-23混ぜて複合体として精製を行った。その後、微量結晶化装置モスキートを用いて結晶化を行ったところ、微結晶を得た。現在、構造解析に適した質およびサイズの結晶を得るため、結晶化条件の精密化を進めているところである。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Impact of antibodies against amyloidogenic transthyretin (ATTR) on phenotypes of patients with familial amyloidotic polyneuropathy (FAP) ATTR Valine30Methionine. (2013)
  • 著者名/発表者名: Obayashi, K., Tasaki, M., Jono, H., Ueda, M., Shinriki, S., Misumi, Y., Yamashita, T., Oshima, T., Nakamura, T., Ikemizu, S., Anan, I., Suhr, O., Ando, Y.
  • 雑誌名: Clin. Chim. Acta 巻: 419 ページ: 127-131
  • DOI: 10.1016/j.cca.2013.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and interactions of the human programmed cell death 1 receptor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Cheng, X., et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: inpress ページ: inpress
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation, crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of the glycosylated form of human Interleukin-23 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shirouzono, T., Chirifu, M., Nakamura, C., Yamagata, Y., Ikemizu, S.
  • 雑誌名: Acta Crysatllogr. 巻: F68 ページ: 432-435
  • DOI: 10.1107/S1744309112005295
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-2 and IL-15 signaling complex: different but the same. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikemizu, S., Chirifu, M. Davis, S.
  • 雑誌名: Nature Immunology 巻: 13 ページ: 1141-1142
  • DOI: 10.1038/ni.2472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of human MTH1 with a homogeneous N-terminus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Koga, Y., Inazato, M., Nakamura, T., Hashikawa, C., Chirifu, M., Michi, A., Yamashita, T., Toma, S., Kuniyasu, A., Ikemizu S., Nakabeppu, Y., Yamagata, Y.
  • 雑誌名: Acta Crysatllogr. 巻: F68 ページ: 432-435
  • DOI: 10.1107/S1744309112048002
  • 査読あり