微生物の感染とその生体防御における宿主細胞膜脂質の役割に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470494
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 西島 正弘 国立感染症研究所, 細胞化学部, 部長 (60072956)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 清史 国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (60270641) ; 花田 賢太郎 国立感染症研究所, 細胞化学部, 室長 (30192701) ; 久下 理 国立感染症研究所, 細胞化学部, 室長 (30177977) ; 深澤 征義 国立感染症研究所, 細胞化学部, 研究員 (20291130) ; 斉藤 恭子 国立感染症研究所, 細胞化学部, 研究員 (70235034)
• Keywords: シンドビスウィルス / ホスファチジルセリン / lipid raft / スフィンゴミエリン / コレステロール / 熱帯熱マラリア原虫 / ホスホリパーゼC / バキュロウイルス

Research Abstract

1.シンドビスウィルスのRNA合成における宿主細胞膜ホスファチジルセリン(PS)の機能に関する研究:PS合成損傷変異株に発現させたシンドビスウイィルスレプリカーゼによるRNA合成の解析から、シンドビスウィルスのRNA合成に宿主細包のPSまたはPEが重要であることが示唆された。
2.Lipid raft構造維持におけるスフィンゴミエリン(SM)の役割:細胞上にはコレステロールやスフィンゴ脂質(SL)に富むlipid raftドメインが存在し、病原体感染の場となる等、細胞の特定機能を担う場として非常に注目されている。我々が樹立したSM欠損変異株を用い、methyl-β-cyclodextrinによるコレステロール引き抜きを行うと、lipid raftに分布するコレステロールは野生株に比べ変異株で顕著な低下を示した。このことからlipid raft構造維持において、SMが重要な役割を果たすことが明らかとなった。
3.熱帯熱マラリア原虫由来のSM/リソコリンリン脂質ホスホリパーゼCのクローニングと性状解析:熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)に感染したヒト赤血球にはスフィンゴミエリン加水分解酵素(SMase)活性を発現していることを見い出し、本酵素のcDNA(PfNSM)をクローニングした。大腸菌で発現させたPfNSM産物の解析から、本酵素はSMだけでなくリソホスファチジルコリンなども水分するホスホリパーゼC(PLC)であることが明らかとなった。また、中性SMase阻害剤として知られるscyphostatinは、PfNSM活性も阻害した。
4.エキソソームに関する研究:がん抗原ペプチドを取り込ませた樹状細胞由来のエキソソームは抗がんワクチンへの応用の点から注目されている。本年度はエキソソームの精製方法を確立し、B細胞が産生するエキソソームは、特定の膜タンパク質と多量の酸性リン脂質PGを含むことを明らかにした。
5.バキュロウイルス感染に関与する細胞表面分子の性質:バキュロウイルスの感染においてgp64エンベロープタンパク質は宿主細胞のホスファチジルイノシトールと相互することを明らかにした。

Research Products

• [Publications] K.Kawasaki: "Gln-22 of mouse MD-2 is essential for species-specific lipopolysaccharide-mimetic action of Taxol"J. Immunol.(Cuttitig Edge). 166. 11-14 (2001)
• [Publications] H.Tani: "Characterization of Cell Surface Determinants Important for Baculovirus Infection"Virology. 279. 343-353 (2001)
• [Publications] S.Yang: "Micrococcus luteus Teichuronic Acids Activate Human and Murine Monocytic Cells in a CD14-and Toll-Like Receptor 4-Dependent Manner"Infection and lmmunity. 69. 2025-2030 (2001)
• [Publications] K.Kawasaki: "Purification of Phosphatidylglycerophosphate Synthase from Chinese Hamster Ovary Cells"Biochem. J.. 354. 9-15 (2001)
• [Publications] Y.Watanabe: "Synthesis of GLA-60 type pyran carboxylic acids with an alkyl chain nstead of an ester chain as LPS-antagonists"Carbohydr. Res.. 332. 257-277 (2001)
• [Publications] O.Kuge: "Enhancement of transport-dependent decarboxylation of phosphatidylserine by S100B protein in permeabilized Chinese hamster ovary Cells"J. Biol. Chem.. 276. 23700-23706 (2001)
• [Publications] Y.Watanabe: "Synthesis of lipid A type pyran caiboxylic acids with ether chains and their biological activities"Carbohydr. Res.. 333. 203-231 (2001)
• [Publications] K.Yokoyama: "Very-long-chain fatty acid-containing phospholipids accumulate in fatty acid synthase temperature-sensitive mutant strains of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe fas2/lsd1"Biochimica et Biophysica Acta. 1532. 223-233 (2001)
• [Publications] K.Kawasaki: "Involvement of TLR4/MD-2 complex in Species-specific lipopolysaccharide-mimetic signal transduction by Taxol"J. Endotoxin Research. 7. 232-236 (2001)
• [Publications] S.Yasuda: "A Novel Inhibitor of Ceramide Trafficking from Endoplasmic Reticulum to the Site of Sphingomyelin synthesis"J. Biol. Chem.. 276. 43994-44002 (2001)
• [Publications] S.Akashi.: "Human MD-2 confers on mouse Toll-like receptor 4 species-specific lipopolysaccharide recognition"International Immunol.. 13. 1595-1599 (2001)
• [Publications] K.Hanada: "Plasmodium falciparum Phospholipase C Hydrolyzing Sphingomyelin and Lysocholinephospholipids : A Possible Target for Malaria Chemottherapy"J. Exp. Med.. 195. 23-34 (2002)
• [Publications] 川崎清史: "I呼吸器感染症の分子医学 自然免疫の分子認識"克誠堂出版株式会社. 5 (2001)