試験管内培養系検証システムの確立による抗体可変部遺伝子体細胞突然変異機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570105
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 清水 章 京都大学, 医学研究科, 教授 (00162694)
• Keywords: 抗体遺伝子 / AID / Pax5 / Id2 / E2A / 転写制御 / クラススイッチ / 体細胞突然変異

Research Abstract

Id2遺伝子の破壊マウスにおいて、血清中のIgE量が著増することを見いだした。本研究によってこの現象の主な分子基盤として、Bリンパ球におけるε鎖へのクラススイッチ組換えが著明に亢進していること、この組換えが転写因子E2Aによって活性化されるε鎖非組換え型転写に依存していること、正常Bリンパ球ではTGF-β1の信号を受けてId2の発現が誘導され、これがE2Aの作用を阻害することによってε鎖非組換え型転写を抑制する結果、ε鎖へのクラススイッチ組換えが特異的にきわめて低く抑えられていることなどが明らかにされた。
さらに、同じId2遺伝子の破壊マウスにおいて、Bリンパ球におけるクラススイッチ組換えと体細胞突然変異に必須の因子である、AIDの遺伝子転写活性も著増していることを見いだした。Id2遺伝子を過剰発現するとクラススイッチ組換えが抑制されることが知られていたが、本研究で、この抑制はId2がAID遺伝子の転写を抑制する結果であることを証明し、この分子基盤として、AIDの遺伝子転写が転写因子Pax5に依存していること、Id2がPax5の活性に拮抗して働いていることなどによるものであることを明らかにした。以上のように、E2A、Pax5などのような転写活性化因子群とId2をはじめとする転写抑制因子群の活性バランスがリンパ球の機能発現においてきわめて重要な意味を持っていると考えられる。
一方、Id2遺伝子の破壊マウスではAIDの遺伝子発現量が著増しているにもかかわらず、体細胞突然変異率においては正常マウスと差が認められなかった。この事実はAIDがクラススイッチ組換えと体細胞突然変異に必須の因子であるが、これとは別の安全維持機構があり、これによってAIDの量だけで組換えや変異の量が制御されているのではないことを意味している。

Research Products

• [Publications] Sugai, M. et al.: "Essential role of Id2 in negative regulation of IgE class switching"Nature Immunol.. 4・1. 25-30 (2003)
• [Publications] Kusunoki, T. et al.: "TH2 dominance and defective development of CD8^+ dendritic cell subset in Id2-deficient mice"J. Allergy Clin. Immunol.. 111・1. 136-142 (2003)
• [Publications] Katakai, T. et al.: "Chemokine-Independent Preference of T-helper-1 Cells in Trans-endothelial Migration"J. Biol. Chem.. 277・24. 50948-50958 (2002)
• [Publications] Arakawa, H. et al.: "Effect of environmental antigens on the Ig diversification and the selection of productive V-J joints in the bursa"J. immunol.. 169・2. 818-828 (2002)
• [Publications] Katakai, T. et al.: "Selective accumulation of type-1 effector cells expressing P-selectin ligand and/or α4β7-integrin at the lesions of autoimmune gastritis"Internat. Immunol.. 14・2. 167-175 (2002)