グラム陰性菌由来リポ多糖に対する植物自然免疫の解明

阐明植物针对革兰氏阴性菌脂多糖的先天免疫

• 批准号: 09J00086
• 负责人: 飯笹 さやか (2011)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00086/
• 关键词: リポ多糖; lipopolysaccharide; シロイヌナズナ; LPS-binding protein; bactericidal/permeability-increasing protein; 自然免疫; 生育阻害

リボ多糖(lipopolysaccharide;LPS)は糖鎖が連なる0抗原とコア多糖部、複数のアシル基を持つリピドA部から構成されている。LPSは菌種や環境によって0抗原のないラフ型と0抗原をもつスムース型に分けられる。また、リピドA部のアシル基の数や長さなども異なり様々な種類が存在する。AtLBPはそのN末端領域でLPSのリピドA部と結合すると予測される。今回、AtLBP-LPS結合にLPSの各部がどう関わるのかを調べた。結合様式をヒトLBPと比較することで、より詳細にAtLBP-LPS結合を理解することが出来る。AtLBPのN末端のみを組換えタンパク質として大腸菌で発現させ、Niカラムで精製した。得られたAtLBP-Nを大腸菌由来LPSとインキュベートするLPS-binding assayを行った。この際、Origami B株由来のラフ型LPS、またはATCC 25922株由来のスムース型LPSを用いた。その結果、AtLBP1、AtLBP2共にラフ型、スムース型LPSに結合した。やはりAtLBP2の方が強い結合を示した。また、どちらのAtLBPもスムース型よりラフ型LSPに対して強い結合を示した。これは、糖鎖が短いことでLPSのリン酸基が露出しやすく、AtLBPによる認識が容易になったためと考えられる。更に、ラフ型LPSのリピドA部に1本のアシル基欠損変異をもつpenta-acylated LPS(lpxM-)を用いて同様に実験を行った。その結果、大変興味深い事に、どちらのAtLBPも全く結合しないことが分かった。この結果から、AtLBP-LPS結合にはLPSの糖鎖部よりリピドA部が関わることが分かった。特に、アシル基の数が重要であることが示唆された。また、ヒトBPIはN末端のみで殺菌効果を示す。AtLBP-Nにも同様の効果があるかどうかを調べた。精製したAtLBP-Nと大腸菌をインキュベートした。大腸菌は、上記の実験より強い結合がみられたラフ型LPSをもつOrigami B株を用いた。その結果、BPIのような劇的な殺菌効果は見られなかった。C末端を含めた全長AtLBPの組換えタンパク質を用いてAtLBPの殺菌効果を調べることが重要である

核糖多糖（LPS）由0抗原、核心多糖部分和具有多个酰基的脂质A部分组成。根据细菌种类和环境的不同，LPS可分为粗糙型（不具有0抗原）和光滑型（具有0抗原）。此外，存在多种类型的脂质，其脂质A部分中酰基的数量和长度不同。 AtLBP 预计会在其 N 末端区域与 LPS 的脂质 A 区域结合。这次，我们研究了 LPS 的各个部分如何参与 AtLBP-LPS 结合。通过与人类LBP的结合模式比较，我们可以更详细地了解AtLBP-LPS结合。仅 AtLBP 的 N 末端在大肠杆菌中表达为重组蛋白，并使用 Ni 柱进行纯化。通过将获得的AtLBP-N与源自大肠杆菌的LPS一起温育来进行LPS结合测定。此时，使用源自Origami B株的粗LPS或源自ATCC 25922株的平滑LPS。结果，AtLBP1 和 AtLBP2 均与粗糙 LPS 和光滑 LPS 结合。正如预期的那样，AtLBP2 显示出更强的结合力。此外，两种 AtLBP 与粗糙 LSP 的结合均强于与平滑 LSP 的结合。这被认为是因为LPS的磷酸基团由于糖链短而容易暴露，从而更容易被AtLBP识别。此外，使用五酰化LPS（lpxM-）进行了类似的实验，该五酰化LPS具有在粗LPS的脂质A区域中缺失一个酰基的突变。结果非常有趣的是，我们发现 AtLBP 根本不结合。这些结果表明AtLBP-LPS结合涉及脂质A部分而不是LPS的糖链部分。特别是，有人提出酰基的数量很重要。此外，人BPI仅在N末端表现出杀菌作用。我们研究了 AtLBP-N 是否具有类似的效果。培养纯化的AtLBP-N 和大肠杆菌。使用的大肠杆菌是Origami B菌株，其具有粗糙的LPS，显示出比上述实验更强的结合力。结果，没有观察到像BPI那样显着的杀菌作用。使用包含 C 末端的重组全长 AtLBP 蛋白研究 AtLBP 的杀菌效果非常重要。

项目成果

Bacterial lipopolysaccharide induces growth inhibition of A.thaliana seedling

细菌脂多糖诱导拟南芥幼苗生长抑制

• 发表时间: 2009
• 作者: 武藤さやか

植物のLPS認識におけるシロイヌナズナLPS結合タンパク質2(AtLBP2)の機能解析とLPS受容体探索法の提案

拟南芥LPS结合蛋白2（AtLBP2）在植物LPS识别中的功能分析以及寻找LPS受体方法的建议

• 发表时间: 2010
• 作者: 奥梓;小牧大治郎;荒瀬由紀;原隆浩;上向俊晃;服部元;西尾章治郎;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;飯笹(武藤)さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか
• 通讯作者: 武藤さやか

シロイヌナズナのLPS結合タンパク質(AtLBP)はLPSシグナルを負に制御している

拟南芥 LPS 结合蛋白 (AtLBP) 负向调节 LPS 信号

• 发表时间: 2011
• 作者: 奥梓;小牧大治郎;荒瀬由紀;原隆浩;上向俊晃;服部元;西尾章治郎;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;飯笹(武藤)さやか;武藤さやか
• 通讯作者: 武藤さやか

シロイヌナズナLPS結合タンパク質(AtLBP)はLPSに対する植物自然免疫に関わる

拟南芥 LPS 结合蛋白 (AtLBP) 参与植物针对 LPS 的先天免疫

• 发表时间: 2009
• 作者: 奥梓;小牧大治郎;荒瀬由紀;原隆浩;上向俊晃;服部元;西尾章治郎;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;飯笹(武藤)さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか;武藤さやか
• 通讯作者: 武藤さやか

シロイヌナズナLPS結合タンパク質(AtLBP)のLPS結合解析と自然免疫における機能解析

拟南芥脂多糖结合蛋白（AtLBP）的脂多糖结合分析及其在先天免疫中的功能分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 奥梓;小牧大治郎;荒瀬由紀;原隆浩;上向俊晃;服部元;西尾章治郎;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;白石貴行;飯笹(武藤)さやか;武藤さやか;白石貴行;武藤さやか;武藤さやか
• 通讯作者: 武藤さやか