コイ補体制因子の分子クローニングおよび機能解析:C3断片化の分子機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560153
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中尾 実樹 九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (50212080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢野 友紀 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (90038266)
• Keywords: 魚類 / 補体 / 自然免疫 / I因子 / 制御因子 / クローニング / 阻害物質 / 多様性

Research Abstract

補体の生体防御機能の多くは、主要成分C3の活性化断片に依存している。したがって、活性化されたC3の断片化を分子レベルで解明することが重要である。本研究は、コイC3の断片化を担うI因子の分子クローニング、およびI因子以外の補体制御因子の探索を行った。I因子のクローニングは、RT-PCRおよびコイ肝膵臓cDNAライブラリーのスクリーニングによって行った。2種のI因子アイソタイプ(FI-AとFI-B)が得られ、両者は有為な配列類似性を示したものの、ドメイン構造に違いが見られた。両アイソタイプの発現部位をRT-PCRによって調べたところ、正常なドメイン構造をもつFI-Aは卵巣で、新規ドメインがN-末端に挿入された異型であるFI-Bは肝膵臓で主に発現することが判明した。この結果から、補体の制御に主に関与するのは、FI-AよりもむしろFI-Bであることが示唆された。コイのFI-A配列を用いてフグゲノムデータベースをサーチしたところフグのFIホモログ遺伝子が見つかり、その配列解析から、硬骨魚類のFI遺伝子のエキソン/イントロン構造の一部が哺乳類の対応する遺伝子とは若干異なることが判明した。一方、タンパク質レベルでは、コイ血清によるウサギ赤血球の溶血反応を阻害する2種のコイ血清タンパク質が検出され、それらはいずれもC3の標的細胞への沈着を顕著に阻害した。さらに、この阻害タンパク質を部分精製し、そのN末端アミノ酸配列の決定にも成功した。

Research Products

• [Publications] Nakao M, Miura C, Itoh S, Nakahara M, Okumura K, Mutsuro J, Yano T: "A complement C3 fragment equivalent to mammalian C3d from the common carp (Cyprinus carpio): generation in serum after activation of the alternative pathway and detection of its receptor on the lymphocyte surface"Fish & Shellfish Immunology. 16(in press). (2004)
• [Publications] Kato Y, Nakao M, Shimizu M, Wariishi H, Yano T.: "Purification and functional assessment of C3a, C4a and C5a of the common carp (Cyprinus carpio) complement."Developmental and Comparative Immunology. 28(in press). (2004)
• [Publications] Nakao M, Kondo M, Yano T: "Protein polymorphism of an isoform of the third complement component in the common carp(Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 70(in press). (2004)
• [Publications] Nakao M, Fujiki K, Kondo M, Yano T: "Detection of complement receptors on head kidney phagocytes of the common carp (Cyprinus carpio)."Fisheries Science. 69. 927-933 (2003)
• [Publications] Kato Y, Nakao M, Mutsuro J, Zarkadis IK, Yano T: "The complement component C5 of the common carp(Cyprinus carpio): cDNA cloning of two distinct isotypes that differ in a functional site."Immunogenetics. 54. 807-815 (2003)
• [Publications] Nakao M, Hisamatsu S, Nakahara M, Kato Y, Smith SL, Yano T.: "Molecular cloning of the complement regulatory factor I isotypes from the common carp(Cyprinus carpio)."Immunogenetics. 54. 801-806 (2003)
• [Publications] 矢野友紀, 中尾実樹: "硬骨魚類の補体の特性, 「魚類の免疫系」, 渡辺 翼編"恒星社厚生閣. 163 (2003)