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

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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