2003 Fiscal Year Annual Research Report

サルモネラリピドAのマクロファージ活性化における種特異性を支配する分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number	14570256
Research Institution	NATIONAL INSTITUTE OF HEALTH SCIENCES
Principal Investigator	棚元憲一国立医薬品食品衛生研究所, 部長 (60107430)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大西貴弘国立医薬品食品衛生研究所, 研究員 (30321855) 室井正志国立医薬品食品衛生研究所, 室長 (70311389)
Keywords	エンドトキシン / LPS / 動物種特異性 / TLR4 / MD2 / サルモネラリピドA / CD14
Research Abstract	サルモネラリピドAの動物種特異的反応にはMD-2が関与することは前年度に明らかにしたが、今年度はLPSのシグナル伝達におけるCD14の動物種差を明らかたするため、TLR4とTLR2を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位を探索した。マウス由来のTLR4/MD-2またはTLR2を発現させた293細胞にさらにマウス由来の野生型CD14を発現させると、LPSまたはPEX刺激によるNF-κB依存性のレポーター活性が増強される。野生型の代わりに35-44、144-153、235-243、270-275のアミノ酸をそれぞれ欠失したCD14欠失変異体(d35-44、d144-153、d235-243、d270-275)を発現させるとTLR4/MD-2を発現させた293細胞での増強作用を示さなくなった。TLR2を発現させた293細胞でもd35-44とd235-243は増強作用を示さなかったが、d144-153とd270-275は野生型と同等な活性を示した。TLR4/MD-2を介する活性化においてd144-147は野生型と同等な活性を示すが、d151-153では活性が全く見られなかった。151から153のアミノ酸を全てアラニンに置換した変異体(151-153A)でもほとんど活性を示さなかった。一方、270から272までをアラニンに置換した変異体は野生型と同等な活性を示したが、273から275をアラニンに置換した変異体(273-275A)には活性が見られなかった。ヒト由来のCD14は151以降のアミノ酸を欠失しても野生型と同等なTLR4/MD-2を介する活性を有するにもかかわらず、マウス由来のCD14は151以降のアミノ酸を欠失すると活性が消失した。d35-44、151-153A、d235-243および273-275Aの細胞膜上への発現能およびTLR4との結合能は野生型と同等であった。これらの変異体のTLR4/MD-2へのシグナル伝達能はphotoreactiveなLPSのCD14変異体、TLR4、MD-2への結合能と平行した。以上より、ヒトとマウスのCD14ではLPSのシグナル伝達においてC末側の要求性という点で異なっていること、さらに、TLR4/MD-2またはTLR2を介するNF-κBの活性化にはマウスCD14の異なる領域が必要であり、35-44、151-153、235-243および273-275のアミノ酸がLPSとの結合およびTLR4/MD-2へのLPSの受け渡しに重要な役割を果たしていることが明らかとなった。昨年度からの結果を含めて、CD14、TLR4、MD-2といった分子全てがエンドトキシンの糖鎖部分も含めた構造認識に関わり、これを識別するものと考えられる。今年度はさらにLPS試料中に、peptidoglycanやリポ蛋白とは異なるTLR2刺激性エンドトキシン様の物質が含まれていること、MD-2がLPS認識に加えTLR4の機能発現にも必須であること等、LPS生体作用の分子機構に重要な幾多の成果を上げた。

Research Products

(13 results)

All Other

All Publications (13 results)

[Publications] Sugimoto N.: "Analysis of constituents in Jamaica Extract, a natural bittering agent."J.Food Hyg.Soc.Japan. 44(6). 328-331 (2003)
[Publications] Mustuga M.: "Analytical method for formaldehyde, acetoaldehyde and PET cyclic oligomers in polyethylene terephthalate products."Japanese Journal of Food Chemistry. 10(3). 138-144 (2003)
[Publications] Sato K.: "Structure determination of minor red pigment in carthamus red colorant isolated by preparative LC/MS."Food Addit Contam.. 20(11). 1015-1022 (2003)
[Publications] Muroi M: "Lipopolysaccharide-mimmeric activities of Toll-like-receptor 2-stimulatory substance(s) contained in Escherichia coli lipopolysaccharide preparations."Infect.Immun. 71(6). 3221-3226 (2003)
[Publications] Ohnishi T: "N-linled glycosylation critical to the Toll-like receptor 4 function require the presence of MD-2."Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10(3). 405-410 (2003)
[Publications] Sakai A.: "Overexpression of NP95 mRNA by tumor promoters in the promotion phase of a two-stage BALB/3T3 cell transformation assay."Biol.Pharm.Bull.. 26(3). 347-351 (2003)
[Publications] 佐々木次雄: "製薬用水の製造及び品質管理に関する調査研究"医薬品研究. 34(11). 703-716 (2003)
[Publications] Fujihara M.: "Molecular mechanisms of macrophage activation and deactivation by lipopolysaccharide : roles of the receptor complex."Pharmacol Ther.. 100(2). 171-194 (2003)
[Publications] Ogawa Y.: "Estrogen receptor binding activities of UV stabilizer used in food contact plastics and benzophenone derivatives."J.Health Sci.. 49(3). 205-212 (2003)
[Publications] Abe Y.: "Material labeling of soft toys and plasticizers in poluvinyl chloride products."J.Food Hyg.Soc Japan. 44(3). 168-174 (2003)
[Publications] Kawasaki Y: "Determination of six p-hydroxybenzoic acid esters in laver (Nori) by HPLC."Bull.Natl.Inst.Health Sci.. 121. 48-50 (2003)
[Publications] 大西貴弘: "Toll-like receptor 4の膜発現に重要なN-グリコシル化におけるMD-2の役割エンドトキシン研究6"医学図書出版. 31-35 (2003)
[Publications] 室井正志: "Toll-like receptor 4を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位エンドトキシン研究6"医学図書出版. 136-143 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

サルモネラリピドAのマクロファージ活性化における種特異性を支配する分子機構の解明

Principal Investigator

棚元 憲一 国立医薬品食品衛生研究所, 部長 (60107430)

Research Products

[Publications] Sugimoto N.: "Analysis of constituents in Jamaica Extract, a natural bittering agent."J.Food Hyg.Soc.Japan. 44(6). 328-331 (2003)

[Publications] Mustuga M.: "Analytical method for formaldehyde, acetoaldehyde and PET cyclic oligomers in polyethylene terephthalate products."Japanese Journal of Food Chemistry. 10(3). 138-144 (2003)

[Publications] Sato K.: "Structure determination of minor red pigment in carthamus red colorant isolated by preparative LC/MS."Food Addit Contam.. 20(11). 1015-1022 (2003)

[Publications] Muroi M: "Lipopolysaccharide-mimmeric activities of Toll-like-receptor 2-stimulatory substance(s) contained in Escherichia coli lipopolysaccharide preparations."Infect.Immun. 71(6). 3221-3226 (2003)

[Publications] Ohnishi T: "N-linled glycosylation critical to the Toll-like receptor 4 function require the presence of MD-2."Clin.Diagn.Lab.Immunol.. 10(3). 405-410 (2003)

[Publications] Sakai A.: "Overexpression of NP95 mRNA by tumor promoters in the promotion phase of a two-stage BALB/3T3 cell transformation assay."Biol.Pharm.Bull.. 26(3). 347-351 (2003)

[Publications] 佐々木次雄: "製薬用水の製造及び品質管理に関する調査研究"医薬品研究. 34(11). 703-716 (2003)

[Publications] Fujihara M.: "Molecular mechanisms of macrophage activation and deactivation by lipopolysaccharide : roles of the receptor complex."Pharmacol Ther.. 100(2). 171-194 (2003)

[Publications] Ogawa Y.: "Estrogen receptor binding activities of UV stabilizer used in food contact plastics and benzophenone derivatives."J.Health Sci.. 49(3). 205-212 (2003)

[Publications] Abe Y.: "Material labeling of soft toys and plasticizers in poluvinyl chloride products."J.Food Hyg.Soc Japan. 44(3). 168-174 (2003)

[Publications] Kawasaki Y: "Determination of six p-hydroxybenzoic acid esters in laver (Nori) by HPLC."Bull.Natl.Inst.Health Sci.. 121. 48-50 (2003)

[Publications] 大西貴弘: "Toll-like receptor 4の膜発現に重要なN-グリコシル化におけるMD-2の役割 エンドトキシン研究6"医学図書出版. 31-35 (2003)

[Publications] 室井正志: "Toll-like receptor 4を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位 エンドトキシン研究6"医学図書出版. 136-143 (2003)

棚元憲一国立医薬品食品衛生研究所, 部長 (60107430)

[Publications] 大西貴弘: "Toll-like receptor 4の膜発現に重要なN-グリコシル化におけるMD-2の役割エンドトキシン研究6"医学図書出版. 31-35 (2003)

[Publications] 室井正志: "Toll-like receptor 4を介するNF-κBの活性化に必須なマウスCD14分子の機能的部位エンドトキシン研究6"医学図書出版. 136-143 (2003)