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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。