GADD45関連遺伝子とMTK1によるTh1免疫応答制御機構の解明と治療応用

GADD45相关基因和MTK1阐明Th1免疫反应控制机制及治疗应用

基本信息

批准号：
14021028
负责人：
武川睦寛
金额：
$ 3.46万
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14021028/
关键词：
MAPキナーゼ p38 MTK1

项目摘要

Th1細胞はIFN-γ等のサイトカインを産生して細胞性免疫を制御し、細胞内寄生型病原体の排除に必須である。近年、Th1細胞の免疫応答を制御する細胞内シグナル伝達経路としてp38MAPキナーゼ情報伝達系が同定された。我々はこれまでにp38MAPKカスケードの主要なMAPKKKであるMTK1をクローニングし、さらにMTK1の活性化因子としてGADD45関連遺伝子を同定してきた。興味深いことに、最近GADD45-MTK1を介したp38経路の活性化がTh1細胞の機能発現やIFN-γ産生に必須の経路であることが示された。本研究においては、Th1細胞の機能発現の鍵分子であるMTK1の活性制御メカニズムを分子レベルで解明することを目的として研究を行った。GADD45分子内でストレス応答経路の活性化に作用する機能ドメインを同定するため、GADD45分子全体に渡る系統的な変異体を作製し、これらの変異型GADD45遺伝子を細胞に導入してMTK1との結合能、およびMTK1活性化能を検討した。その結果、MTK1結合能を喪失したGADD45変異体はすべてMTK1活性化能をも失っていたが、興味深いことにMTK1への結合力は保ちながらMTK1活性化能のみを喪失した変異体が得られた。このような変異体の詳細な解析を行い、GADD45分子内でMTK1活性化に必須のアミノ酸を同定した。また、これらの変異型GADD45を細胞内に強制発現させると、ドミナントネガティブに機能し、正常のGADD45によるP38経路の活性化が強く抑制されることを見出した。以上の結果から、このような変異型GADD45分子を利用することで、免疫応答を制御することが可能であると考えられた。また、TGF-βによるp38経路の活性化にもGADD45β-MTK1経路が必須であることを明らかにした。さらにMTK1に結合する分子の同定を行い、MTK1のキナーゼドメインに特異的に結合する幾つかの分子を単離した。

Th1细胞产生细胞因子，例如IFN-γ来调节细胞介导的免疫，对于消除细胞内寄生虫病原体至关重要。近年来，P38MAP激酶信号系统已被确定为调节Th1细胞免疫反应的细胞内信号通路。我们以前已经克隆了MTK1，这是p38mapk Cascade中的主要MAPKKK，并且还确定了与GADD45相关的基因为MTK1的激活因子。有趣的是，最近已经显示，p38途径的GADD45-MTK1介导的激活是Th1细胞功能表达和IFN-γ产生的必要途径。在这项研究中，我们进行了研究，目的是阐明MTK1活性控制的机制，MTK1是在分子水平上在Th1细胞中功能表达的关键分子。为了鉴定作用于GADD45分子内应力反应途径激活的功能结构域，生成了整个GADD45分子的系统突变体，并将这些突变的GADD45基因引入细胞中以研究它们与MTK1结合的能力及其与MTK1的激活能力。结果，所有失去其MTK1结合能力的GADD45突变体也失去了MTK1激活能力，但有趣的是，一种突变体仅失去MTK1激活能力，同时保持其与MTK1的结合能力。对这种突变体进行了详细分析，以鉴定GADD45分子中MTK1激活必不可少的氨基酸。我们还发现，这些突变体GADD45在细胞中的强迫表达显着造成否定作用，并且正常GADD45对p38途径的激活得到了强烈抑制。基于上述结果，人们认为使用这种突变的GADD45分子可用于调节免疫反应。此外，我们透露，GADD45β-MTK1途径对于通过TGF-β激活p38途径至关重要。此外，鉴定了与MTK1结合的分子，并分离了特异性与MTK1激酶结构域的几个分子。