Tollファミリー分子(TLR)によるLPS認識と獲得免疫発動機構の解明

阐明Toll家族分子（TLR）对LPS的识别和获得性免疫激活机制

基本信息

批准号：
13037027
负责人：
三宅健介
金额：
$ 2.94万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13037027/
关键词：
自然免疫 Toll-like receptor MD-2 Lipopolyaccharide 病原体 RP105 MD-1 LPS

项目摘要

自然免疫機構において、病原体認識のメカニズムは明らかではない。Toll-like receptors (TLRs)が病原体を認識してシグナルを伝達するが、その認識機構は分子レベルでの理解には至っていない。本研究ではグラム陰性菌の膜糖脂質であるエンドトキシン(LPS, Lipopolysaccharide)の認識に焦点を絞り、その認識機構の分子レベルでの解明を目的とする。LPSの認識にTLR4が必須であることはTLR4ミュータントマウスのLPS低応答性から明らかである。しかしながらTLR4は単独ではLPSを認識できない。我々はTLR4の細胞外ドメインに会合する分子MD-2を発見し、この分子がLPS認識に重要な役割を果たしていることを細胞株で示してきた。本年度は、個体レベルでのLPS応答におけるMD-2の役割を明らかにするために、MD-2ノックアウトマウスを作成し、そのLPS応答性を検討した。その結果、MD-2を欠損したB細胞、マクロファージ、樹状細胞などの免疫担当細胞はLPSにまったく反応せず、LPS投与による血中のサイトカイン産生はまったく認められなかった。MD-2欠損マウスはグラム陰性菌であるネズミチフス菌の感染に高い感受性を示し、またエンドトキシンショックには逆に抵抗性であった。これらの表現系はTLR4ミュータントマウスに類似しており、個体レベルにおいてもTLR4-MD-2複合体がLPSを認識していることが明らかになった。さらに我々はTLR4に対するMD-2の役割についても検討した。MD-2の欠損した線維芽細胞ではTLR4はゴルジ体に停滞しており、MD-2と会合してはじめて細胞表面に出られることを明らかにした。つまりMD-2がTLR4の細胞内での分布を制御していることを明らかにした。今後はMD-2のLPS認識における役割を明らかにする必要がある。

先天免疫系统中病原体识别的机制尚不清楚。 Toll样受体（TLR）识别病原体和发射信号，但在分子水平上尚未了解它们的识别机制。这项研究的重点是识别内毒素（LPS），革兰氏阴性细菌的膜糖胶质体，旨在阐明分子水平的识别机制。从TLR4突变小鼠的LPS低反应性可以清楚地看出，TLR4对于LPS识别至关重要。但是，TLR4无法单独识别LP。我们发现了一个分子MD-2，该分子与TLR4的细胞外结构域相关，并在细胞系中显示，该分子在LPS识别中起着重要作用。在今年，我们创建了MD-2敲除小鼠，以阐明MD-2在个人级别上的LPS响应中的作用，并检查了其LPS的响应能力。结果，免疫能力的细胞（例如MD-2缺陷的B细胞，巨噬细胞和树突状细胞）根本不反应LP，并且由于LPS的给药而没有观察到血液中的细胞因子产生。 MD-2缺陷型小鼠非常容易感染鼠伤寒链霉菌，一种革兰氏阴性菌，并且对内毒素休克有抗性。这些表型与TLR4突变小鼠相似，并且发现TLR4-MD-2复合物也识别单个水平的LPS。我们还检查了MD-2在TLR4中的作用。在缺乏MD-2的成纤维细胞中，TLR4在高尔基体中停滞不前，并且发现它仅在与MD-2结合后暴露于细胞表面。换句话说，据揭示了MD-2调节TLR4的细胞内分布。将来，有必要阐明MD-2在LPS识别中的作用。