自然免疫におけるDNAセンサーIFI16による自己DNA認識の分子基盤の解明

阐明先天免疫中 DNA 传感器 IFI16 识别自身 DNA 的分子基础

基本信息

批准号：
22KJ0858
负责人：
平井誠也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0858/
关键词：
自然免疫 IFI16 DNAセンサークライオ電子顕微鏡

项目摘要

生物はウイルスをはじめとする病原体の感染をいち早く察知し、それらを排除する仕組みとして自然免疫系を有している。自然免疫におけるDNAセンサー分子IFI16は、ウイルスDNA(非自己DNA)を感知し炎症応答経路を活性化する。しかし一方で、細胞核内には自己の染色体DNAが存在するため、IFI16は自己と非自己のDNAを正確に識別しなければならない。これまでにIFI16は染色体を自己DNAと認識することで、自己免疫応答を回避すると考えられてきた。ところが、IFI16が染色体DNAのどのような特徴を認識し、免疫応答活性を抑制しているのかは依然として不明なままである。近年の研究から、IFI16が自己免疫疾患や癌などの疾病に関与することが報告されており、IFI16による自己、非自己DNAの識別機構の解明が期待されている。そこで本研究では、染色体DNAの実体であるクロマチンとIFI16の相互作用に着目し、構造生物学的、および生化学的解析を行うことで、IFI16が染色体DNAを自己DNAとして認識する機構の解明を目指している。2022年度はIFI16の精製を実施した。その結果、大腸菌発現系を用いることでIFI16を高純度に精製することに成功した。また、精製されたIFI16を用いて生化学的なアッセイとクライオ電子顕微鏡解析を行うことで、IFI16とクロマチンの相互作用について解析した。結果として、IFI16がクロマチンにおける特徴的なDNA構造を認識していることを示唆する結果を得た。

该生物具有自然免疫系统，作为一种机制，可以快速检测病毒和其他病原体感染并消除它们。自然免疫中的DNA传感器分子IFI16被检测到病毒DNA（非SEXS -DNA），并激活炎症反应路径。另一方面，另一方面，由于其在细胞核中具有自己的染色体DNA，IFI16必须准确地识别自我和非自我-DNA。迄今为止，已考虑通过识别染色体为自dNA来避免自身免疫反应。然而，尚不清楚染色体DNA的哪些特征识别并抑制免疫反应活性。最近的研究报告说，IFI16参与了自身免疫性疾病和癌症等疾病，并有望通过IFI16阐明自我-DNA的鉴定。因此，在这项研究中，我们着重于染色质和IFI16的相互作用，这是染色体DNA的物质，并通过执行结构生物学和生物化学分析来阐明IFI16识别染色体DNA作为自我-DNA的机制瞄准。在2022财年，实施了IFI16的纯化。结果，吞噬表达系统的使用成功地以高纯度精炼了IFI16。另外，使用纯化的IFI16，使用生化测定法和CRIO电子显微镜分析对IFI16和染色质和染色质的相互作用进行分析。结果，结果表明IFI16识别染色质中的特征DNA结构。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ヒストンH3バリアントH3.8を含むヌクレオソームの性状解析

含有组蛋白 H3 变体 H3.8 的核小体的表征

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fukushima Yutaro;Hatazawa Suguru;Hirai Seiya;Kujirai Tomoya;Ehara Haruhiko;Sekine Shun-ichi;Takizawa Yoshimasa;Kurumizaka Hitoshi;平井誠也
通讯作者：
平井誠也

Structural and biochemical analyses of the nucleosome containing Komagataella pastoris histones

含牧马人核糖体组蛋白的核小体结构和生化分析