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2013 年度 実績報告書

腸内細菌により誘導されるImd経路を介したシグナル伝達制御と腸管の恒常性維持

公募研究

研究領域内因性リガンドによって誘導される「自然炎症」の分子基盤とその破綻
研究課題/領域番号 24117712
研究機関九州大学

研究代表者

川畑 俊一郎  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90183037)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード腸内共生菌 / 免疫寛容 / 抗菌ペプチド / トランスグルタミナーゼ / タンパク質架橋反応 / 自然炎症 / ショウジョウバエ / 腸管免疫
研究概要

腸内の共生細菌は、宿主の免疫反応から免れて増殖し、腸管の恒常性に寄与するとともに、ビタミンなどの必須栄養源の供給を行っている。これまで、腸内共生細菌に対する宿主の免疫寛容の分子機構は不明のままであった。本研究代表者らは、キイロショウジョウバエを用いて、タンパク質同士を糊付けする酵素であるトランスグルタミナーゼ(TG)が、共生細菌の抗原に対して免疫応答する特定の情報伝達因子を糊付けして機能抑制することで、免疫寛容となっていることを明らかにした。哺乳類のTGは、血液凝固や皮膚角質化のタンパク質架橋反応に重要な役割を果たしている。研究代表者らは、TGに対するRNA干渉(RNAi)実験により、ショウジョウバエTGが腸管の常在細菌に対する自然免疫応答の情報伝達系を抑制していることを見出した。TG-RNAiにより通常飼育した非滅菌ハエの生存率が有意に減少したが、生存率低下はジャームフリーのハエでは観察されず、腸管のIMD経路の抗菌ペプチド産生は、TG-RNAiした非滅菌ハエにおいて著しく亢進していた。さらに、TG-RNAiした非滅菌ハエの腸管抽出物を、ジャームフリーの野生型ハエに経口投与すると、生存率の低下を引き起こした。非滅菌ハエにTG-RNAiを行うと、腸管上皮細胞のアポトーシスの原因となり、IMD経路のNF-κB様転写因子であるRelishの核移行を誘導することが判明した。TGのタンパク質架橋反応を阻害する合成アミン試薬の経口投与は、Relishの核移行を促進し、結果的にIMD経路の抗菌ペプチド産生を増強した。以上のことから、TGがIMD経路の転写因子Relishを架橋して不活性化させ、腸内常在細菌に対する過剰な免疫応答を抑制することで、腸管免疫の恒常性維持に寄与していると結論した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Transglutaminase-catalyzed protein-protein cross-linking suppresses the activity of the NF-κB-like transcription factor Relish.2013

    • 著者名/発表者名
      Shibata, T., Sekihara, S., Fujikawa, T., Miyaji, R., Maki, K., Ishihara, T., Koshiba, T., and Kawabata, S.
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 6 ページ: 1-9

    • DOI

      doi:10.1126/scisignal.2003970

    • 査読あり
  • [学会発表] ショウジョウバエの腸内細菌叢形成におけるトランスグルタミナーゼの役割.2013

    • 著者名/発表者名
      関原 早苗、柴田 俊生、藤川 匠、槇 光輝、百間谷 茉依、小柴 琢巳、川畑 俊一郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] キイロショウジョウバエ腸管の囲食膜タンパク質架橋化による生体防御機構2013

    • 著者名/発表者名
      柴田俊生、藤川匠、北崎一樹、槇光輝、小柴琢己、川畑俊一郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 架橋酵素による腸管上皮の情報伝達制御と腸内細菌叢の維持機構2013

    • 著者名/発表者名
      柴田俊生、関原 早苗、藤川 匠、槇 光輝、石原 健、小柴 琢己、川畑 俊一郎
    • 学会等名
      第25回日本比較免疫学会学術集会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      20130826-20130828
  • [学会発表] 架橋酵素による腸管上皮の情報伝達制御と腸内細菌叢の維持機構2013

    • 著者名/発表者名
      柴田俊生、関原早苗、藤川匠、槇 光輝、石原 健、小柴琢己、川畑俊一郎
    • 学会等名
      第24回日本生体防御学会学術総会
    • 発表場所
      くまもと森都心プラザホール
    • 年月日
      20130710-20130712
  • [学会発表] ハエ腸管の囲食膜タンパク質ドロソクリスタリン架橋化と生体防御機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      柴田俊生、藤川匠、北崎一樹、小柴琢己、川畑俊一郎
    • 学会等名
      日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      20130518-20130519
  • [学会発表] リポ多糖感受性セリンプロテアーゼ前駆体の自己触媒的活性化の分子機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      小林雄毅、志賀貴史、柴田俊生、池田駿典、小柴琢己、水村 光、小田俊男、酒匂 幸、前仲勝実、川畑俊一郎
    • 学会等名
      日本生化学会九州支部例会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      20130518-20130519
  • [備考] 九州大学生体高分子学研究室ウェブページ

    • URL

      http://www.biology.kyushu-u.ac.jp/~biopoly/

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公開日: 2015-05-28  

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