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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790699/
• 关键词: MyD88; IL-18; Toll-like receptor; 自然免疫; 慢性炎症性疾患; アレルギー; タンパク立体構造; NMR; Toll like receptor

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。

ア レ ル ギ ー diseases, chronic inflammatory disorders に す seaborne る treatment タ ー ゲ ッ ト molecular と し て, natural immune を provoked す る た め の composition of pathogens of specific know the capacity of body で あ る Toll the like Receptor (TLR) と IL - 18 を containing む IL - 1 by the capacity of body フ ァ ミ リ ー に common の intracellular シ グ ナ ル 伝 da ア ダ プ タ ー molecular MyD88 の protein three-dimensional structure and function of び parsing line を っ た. Stable isotopic body element ラ ベ ル の 15 n - sulfuric acid ア ン モ ニ ウ ム and 13 c - び グ ル コ ー ス を い, identify さ れ た MyD88 リ コ ン ビ ナ ン ト protein を し consummate, high concentration の 単 quantity body protein サ ン プ ル を adjustment, nuclear magnetic 気 method of resonance (NMR) を with い た で, precision な solution タ ン パ ク three-dimensional structure を decided す る こ と に into The merit is た. Decide that た た construct information,Protein Data Bankに log in to に た. Have ら れ た MyD88TIR ド メ イ ン tectonic と す で に report の あ る he の TIR ド メ イ ン crystal structure line と compare を な っ た と こ ろ, LPS 応 sexual マ ウ ス の heritage 伝 sub - different parts や TLR2 の - crystal structure と allograft function analytical か ら TIR ド メ イ ン between の シ グ ナ ル 伝 に important と さ れ save の high い BB ル ー The プ part of the <s:1> structure に <s:1> large な な differences を recognize めた. さ ら に TIR ド メ イ ン tectonic は all と し て か な り similar し て い る が, surface charge ポ テ ン シ ャ ル は, そ れ ぞ れ で big き く different な る. そ こ で structure intelligence か ら important と think わ れ る charged polarity ア ミ ノ acid residues に つ い て ア ラ ニ ン replacement - variant を about 40 kinds し consummate, culture cell を using し た in vivo analytical に の function よ り, IL - 18 と LPS/TLR4 シ グ ナ ル の struck between those で MyD88 の must residues in の conceives を show the し た. こ の intelligence を yuan に IL - 18 シ グ ナ ル を interrupt す る こ と な く, TLR4 stimulus を interrupt し う る new rules タ ン パ ク molecular と し て, を out special し た. ま た, MyD88 と ア ダ プ タ ー molecular TIRAP の direct interaction に つ い て, the in vitro の combination be 験 か ら new た な TIR - TIR ヘ テ ロ interaction others type を decided し た. This study で have ら れ た タ ン パ ク structure, function, new rules - different molecular design intelligence の か ら abnormal immune disorders へ の 応 with へ と future expansion す る.

项目成果

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

• 发表时间: 2007
• 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

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本小児アレルギー学会誌 22
• 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

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）

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

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