Elucidation of physiological roles of NLRP3 phosphorylation in the NLRP3 inflammasome formation

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H05178
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 森田 林平 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (00362541)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: マクロファージ / インフラマソーム / 炎症 / ミトコンドリア / アクチン

Outline of Annual Research Achievements

NLRP3結合因子であるアクチン調節因子gelsolinの欠損J774-1細胞（マウスマクロファージ株）クローンの解析を進めた。前年度までの研究により、gelsolinはNLRP3インフラマソームの形成（caspase1の活性化とpyroptosis）とapoptosisを負に制御することを見出している。一方、NLRP3インフラマソームはミトコンドリア上で形成されることが知られている。LPSとnigericinで細胞を刺激し、細胞質画分とミトコンドリア画分を分取しウェスタンブロットを行った。その結果、gelsolinはNLRP3インフラマソーム形成に際して細胞質からミトコンドリアに移行することを見出した。蛍光免疫染色法にても同様の所見を得た。一方、gelsolinの欠損により細胞質内のNLRP3はインフラマソーム形成誘導前にも関わらずミトコンドリアと結合することを見出した。
これらの所見よりgelsolinは細胞質内のNLRP3と結合し、インフラマソーム形成刺激下のNLRP3のミトコンドリアへの移行を抑制していることが示唆された。Gelsolinはアクチン調整のみならず抗apoptosis作用を有することが報告されている。一方、血清中の可溶型gelsolinの抗炎症作用も報告されているがその分子メカニズムは不明である。本研究はgelsolinのユニークな抗炎症作用と共にNLRP3インフラマソーム形成の新たな分子制御機構の発見につながる。
尚、困難であったGsn-floxedマウスは本年度中に完成した。今後は個体レベルでgelsolinの抗炎症制御機構の生理的意義を解明する。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 延世大学校医科大学(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: 延世大学校医科大学
• [Journal Article] Distribution of dendritic cells in the septate uterus: An immunological perspective. (2020)
  • Author(s): Negishi Y, Kato M, Ono S, Kuwabara Y, Morita R, Takahashi H, Takeshita T.
  • Journal Title: Am J Reprod Immunol. Volume: 83 Pages: e13241
  • DOI: 10.1111/aji.13241
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A combination of check-point blockade and α-galactosylceramide elicits long-lasting suppressive effects on murine hepatoma cell growth in vivo. (2020)
  • Author(s): Ishii K, Shimizu M, Kogo H, Negishi Y, Tamura H, Morita R, Takahashi H.
  • Journal Title: Immunobiology Volume: 225 Pages: 151860
  • DOI: 10.1016/j.imbio
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-dimensional analysis identified rheumatoid arthritis-driving pathway in human T cell. (2019)
  • Author(s): Takeshita M, Suzuki K, Kondo Y, Morita R, Okuzono Y, Koga K, Kassai Y, Gamo K, Takiguchi M, Kurisu R, Mototani H, Ebisuno Y, Yoshimura A, Takeuchi T
  • Journal Title: Ann Rheum Dis. Volume: 78 Pages: 1346-1356
  • DOI: 10.1136/annrheumdis-2018-214885
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significant association between joint ultrasonographic parameters and synovial inflammatory factors in rheumatoid arthritis. (2019)
  • Author(s): Kondo Y, Suzuki K, Inoue Y, Sakata K, Takahashi C, Takeshita M, Kassai Y, Miyazaki T, Morita R, Niki Y, Kaneko Y, Yasuoka H, Yamaoka K, Yoshimura A, Takeuchi T.
  • Journal Title: Arthritis Res Ther. Volume: 21 Pages: 14
  • DOI: 10.1186/s13075-018-1802-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-omics monitoring of drug response in rheumatoid arthritis in pursuit of molecular remission. (2018)
  • Author(s): Tasaki S, Suzuki K, Kassai Y, Takeshita M, Murota A, Kondo Y, Ando T, Nakayama Y, Okuzono Y, Takiguchi M, Kurisu R, Miyazaki T, Yoshimoto K, Yasuoka H, Yamaoka K, Morita R, Yoshimura A, Toyoshiba H, Takeuchi T.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 16 Pages: 2755
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05044-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation and application of human induced-stem cell memory T cells for adoptive immunotherapy. (2018)
  • Author(s): Kondo T, Imura Y, Chikuma S, Hibino S, Omata-Mise S, Ando M, Akanuma T, Iizuka M, Sakai R, Morita R, Yoshimura A.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 109 Pages: 2130-2140.
  • DOI: 10.1111/cas.13648
  • Peer Reviewed