自然免疫・獲得免疫スイッチング機構の構造生物学的解析に基づく抗アレルギー薬開発

基于先天性和适应性免疫转换机制的结构生物学分析的抗过敏药物开发

基本信息

批准号：
17790699
负责人：
大西秀典
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

アレルギー疾患,慢性炎症性疾患に対する治療ターゲット分子として,自然免疫を惹起するための病原体構成成分特異的認識受容体であるToll like receptor(TLR)とIL-18を含むIL-1受容体ファミリーに共通の細胞内シグナル伝達アダプター分子MyD88の蛋白立体構造及び機能解析を行った。安定同位体元素ラベルの15N-硫酸アンモニウム及び13C-グルコースを用い,標識されたMyD88リコンビナント蛋白を作成し,高濃度の単量体蛋白サンプルを調整,核磁気共鳴法(NMR)を用いた手法で,精密な溶液タンパク立体構造を決定することに成功した。決定した構造情報は,Protein Data Bankに登録した。得られたMyD88TIRドメイン構造とすでに報告のある他のTIRドメイン結晶構造と比較を行なったところ,LPS不応性マウスの遺伝子変異部位やTLR2の変異体結晶構造と機能解析からTIRドメイン間のシグナル伝達に重要とされ保存性の高いBBループ部分の構造にも大きな差異を認めた。さらにTIRドメイン構造は全体としてかなり類似しているが,表面電荷ポテンシャルは,それぞれで大きく異なる。そこで構造情報から重要と思われる荷電極性アミノ酸残基についてアラニン置換変異体を約40種類作成し,培養細胞を利用したin vivoの機能解析により,IL-18とLPS/TLR4シグナルの両者間でMyD88内の必須残基の相違を見出した。この情報を元にIL-18シグナルを遮断することなく,TLR4刺激を遮断しうる新規タンパク分子として,特許を出願した。また,MyD88とアダプター分子TIRAPの直接相互作用について,in vitroの結合実験から新たなTIR-TIRヘテロ相互作用様式を決定した。本研究で得られたタンパク構造,機能,新規変異分子の設計情報から免疫異常疾患への応用へと今後展開する。

作为过敏性疾病和慢性炎症性疾病的治疗靶分子，常见的有IL-1受体家族，其中包括Toll样受体（TLR）和IL-18，它们是触发先天免疫的病原体成分特异性识别受体。我们分析了细胞内信号转导接头分子MyD88的蛋白质结构和功能。使用稳定同位素标记的15N-硫酸铵和13C-葡萄糖，制备标记的MyD88重组蛋白，制备高浓缩的单体蛋白样品，并使用核磁共振（NMR）的方法成功地测定了精确的三-。溶液中蛋白质的空间结构。确定的结构信息被登记在蛋白质数据库中。将获得的MyD88 TIR结构域结构与已报道的其他TIR结构域晶体结构进行比较，发现LPS难治性小鼠中的基因突变位点和TLR2突变体晶体结构和功能分析表明，TIR结构域之间的信号转导存在显着差异。在 BB 环的结构中也观察到了这一点，该环非常重要且高度保守。此外，虽然TIR域结构整体上非常相似，但每个域的表面电荷电势却截然不同。因此，我们针对基于结构信息被认为重要的带电极性氨基酸残基创建了约40种丙氨酸取代突变体，并使用培养细胞进行了体内功能分析，我们发现了其中的必需残基的差异。基于这些信息，我们提交了一种新蛋白质分子的专利申请，该蛋白质分子可以阻断 TLR4 刺激而不阻断 IL-18 信号。此外，关于MyD88与接头分子TIRAP之间的直接相互作用，通过体外结合实验确定了一种新的TIR-TIR异质相互作用模式。未来，我们将开发本研究中获得的蛋白质结构、功能和新突变分子设计的信息，将其应用于免疫病理疾病。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

アダプター分子MyD88の構造生物学的機能解析と臨床応用への展望

接头分子MyD88的结构生物学和功能分析及临床应用前景

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
名田匡利;大西秀典;相馬和佳;李愛蓮;加藤善一郎;金子英雄;近藤直実;杤尾豪人;白川昌宏
通讯作者：
白川昌宏

Molecular mechanism of a temperature-sensitive phenotype in peroxisomal biogenesis disorder

DOI：
10.1203/01.pdr.0000169984.89199.69
发表时间：
2005-08-01
期刊：
PEDIATRIC RESEARCH
影响因子：
3.6
作者：
Hashimoto, K;Kato, Z;Kondo, N
通讯作者：
Kondo, N

分子生物学的アプローチの臨床へのインパクトIL-18及びシグナル伝達系タンパク質構造解析に基づく創薬へのアプローチ

分子生物学方法的临床影响基于 IL-18 和信号转导系统蛋白结构分析的药物发现方法

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
日本小児アレルギー学会誌 22
影响因子：
0
作者：
大西秀典;加藤善一郎;李愛蓮;木村豪;名田匡利;徳見哲司;相馬和佳;松井永子;金子英雄;近藤直実;杤尾豪人;白川昌宏
通讯作者：
白川昌宏

Protein Data Bank登録:Accession number:2z5v'Solution Structure of the TIR domain of human MyD88'Ohnishi,H.,Tochio,H.,Hiroaki,H.,Kato,Z.,Kondo,N.,Shirakawa,M.Deposition Date:2007-07-19

蛋白质数据库注册：登录号：2z5v人类 MyD88 的 TIR 结构域的解决方案结构Ohnishi, H., Tochio, H., Hiroaki, H., Kato, Z., Kondo, N., Shirakawa, M. 沉积日期：2007-07-19

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Development of fluorescence linked immunosorbent assay (FLISA) for high throughput screening (HTS) of interferon-gamma

开发用于干扰素γ高通量筛选（HTS）的荧光联免疫吸附测定（FLISA）

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Allergology International 55・2
影响因子：
0
作者：
Eiji Matsukuma;Zenichiro Kato;Kentaro Omoya;Kazuyuki Hashimoto;Ailian Li;Yutaka Yamamoto;Hidenori Ohnishi;et al.
通讯作者：
et al.