細胞性免疫に関与する昆虫サイトカインの微生物感染による活性化機構の解析

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昆虫が細菌やカビなどの微生物に感染した場合、体液中で液性と細胞性の免疫反応が起こる。ENFペプチドは昆虫サイトカインとして多様な生理活性をもつことが明らかになっており、そのひとつである血球活性化作用は細胞性免疫反応と密接な関係がある。ENFペプチドは普段体液中では不活性なENFペプチド前駆体として存在しており、昆虫が微生物に感染するとENFペプチド前駆体が限定加水分解されて活性化すると考えられている。本研究の目的はこのサイトカイン前駆体の活性化機構を解析し、昆虫の微生物感染に対する細胞性免疫反応と液性免疫反応の連携の分子機構ついて理解を深めることである。研究期間内にカイコのENFペプチド前駆体活性化酵素(pENF processing enzyme;pEPE)の同定、組織における局在性、発現調節機構及び液性免疫系とこの酵素の相互作用について検討した。研究初年度にカイコ血液からのpEPEの精製法を確立し、次年度にはpEPEの構造解析をLC-MS解析及び部分配列解析を行い、cDNAより一次配列情報を得た。また、pEPEの組換え体発現系を確立し、大腸菌発現系から調製した組換え体を抗原としてpEPEに対する特異抗体を得た。さらに昆虫細胞発現系を用いて組換え体pEPEの精製標品を調製に成功した。これらを用いて最終年度にpEPEの局在性と発現様式を調べたところ、pEPEは血球細胞の顆粒細胞と小球細胞の顆粒内に高濃度で存在しており、細菌や真菌の感染により誘導的に発現することが明らかになった。また、pEPEの構造解析からpENE自体がENFペプチドと同様に前駆体として発現していることが明らかになったが、pEPE前駆体の活性化と液性免疫系であるメラニン形成系との連携については否定的な結果を得ており、細菌や真菌の感染からpEPE前駆体の活性化をつなぐ新たな経路の存在を示唆するに至った。