トキソプラズマ寄生胞膜の破壊を先導するIRGB6とGBPの分子構造と機能の解析

指导弓形虫寄生虫膜破坏的IRGB6和GBP分子结构和功能分析

• 批准号: 21K06988
• 负责人: 西條 由見子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06988/
• 关键词: トキソプラズマ; 寄生包膜; Irgb6; X線結晶構造解析; IRGB6; GBP; 結晶構造解析; クライオ電子顕微鏡解析

トキソプラズマに感染すると、宿主細胞はIFN-γを産生し、寄生虫に対抗するために免疫関連GTPase（IRGs）の発現を誘導する。一方、トキソプラズマはROP18キナーゼを産生し、IRGのGドメインのスイッチI領域のスレオニン残基をリン酸化して、トキソプラズマの寄生胞膜への動員を阻害する。この精巧なプロセスが構造的にどのように媒介されているのかという疑問を構造生物学的に解明するため、ROP18によるスイッチI領域スレオニン-リン酸化を模倣したIrgb6変異体を大腸菌発現系を使用して発現し、精製した。精製したIrgb6変異体は野生型と同様に単量体として得られ、そのGTPase活性を測定したところ野生型に比べて著しく低いことがわかった。精製したIrgb6変異体の結晶化スクリーニングを行い、結晶化に成功し、大型放射光施設SPring-8にて結晶のX線回折データを収集した。回折データから構造解析を行い、GTP結合型（1.7オングストローム分解能）とヌクレオチドフリー型（2.0オングストローム分解能）の二状態の立体構造を解明した。これらの構造と昨年解明した野生型Irgb6のGTP型とヌクレオチドフリー型の構造を詳細に比較し、Irgb6のGTPase活性が不活性化される機構を明らかにした。さらにGドメインのスイッチI領域のリン酸化によって膜結合ドメインが構造変化を起こし寄生胞膜への結合が阻害される仕組みも明らかにした。現在、これらの研究結果を軸に論文を作成中である。

ト キ ソ プ ラ ズ マ に infection す る と, host cell は IFN - gamma を し, parasites に anti す seaborne る た め に immune masato even GTPase (IRGs) の 発 now を induced す る. Party, ト キ ソ プ ラ ズ マ は ROP18 キ ナ ー ゼ を し, IRG の G ド メ イ ン の ス イ ッ チ I field の ス レ オ ニ ン residues を リ ン acidification し て, ト キ ソ プ ラ ズ マ の parasitic membrane へ の mobilization を resistance against す る. こ の choiceness な プ ロ セ ス が constructed に ど の よ う に medium さ れ て い る の か と い う doubt を structural biology に interpret す る た め, ROP18 に よ る ス イ ッ チ I field ス レ オ ニ ン - リ ン acidification を imitate し た Irgb6 - variant を coliform 発 department を now use し て 発 し, refined し た. Refined し た Irgb6 - variants with others in the wild type と は に 単 quantity body と し て have ら れ, そ の GTPase activity determination of を し た と こ ろ wild-type に than べ て in し く low い こ と が わ か っ た. Refined し た Irgb6 - variant の crystallization ス ク リ ー ニ ン グ を い, crystallization に successful し radiation light facilities, large SPring - 8 に て crystallization の X-ray inflexion デ ー タ を 収 set し た. Contraflexure デ ー タ か ら tectonic line analytical を い, GTP type combination made (1.7 オ ン グ ス ト ロ ー ム decomposition can) と ヌ ク レ オ チ ド フ リ ー type (2.0 オ ン グ ス ト ロ ー ム decomposition can) の binary の three-dimensional structure を interpret し た. こ れ ら の tectonic と yesterday in interpret し た wild-type Irgb6 の GTP type made と ヌ ク レ オ チ ド フ リ ー の tectonic を に detailed comparison し, Irgb6 の GTPase activity が not activeness さ れ る institutions を Ming ら か に し た. さ ら に G ド メ イ ン の ス イ ッ チ I field の リ ン acidification に よ っ て membrane-bound ド メ イ ン が structure - the を up こ し parasitic membrane へ の combining が resistance against さ れ る blackstone group み も Ming ら か に し た. Now, the research results of れら を are in the process of completing the に paper を and である.