直鎖状ポリユビキチン鎖生成異常による炎症発症機構の解析

直鎖状ポリユビキチン鎖を特異的に生成する新規ユビキチンリガーゼLUBACは、活性中心を有するHOIPと、制御性分子SHARPINとHOIL-1Lからなる。LUBACは、いずれの制御性分子を欠損しても複合体の安定性が減弱するが、SHARPINを自然突然変異によって欠失したcpdmマウスでは、プログラム細胞死が亢進して、全身臓器の炎症症状や免疫異常を呈するのに対し、HOIL-1L欠損マウスは顕著な表現型を呈さない。前年度までに、両制御性分子が有するNZFドメインは、各ポリユビキチン鎖との結合能が異なり、SHARPINのNZFのみが有するK63ポリユビキチン鎖への結合能が、LUBACの活性型TNF受容体への動員に関与するために、SHARPINはHOIL-1Lより強くプログラム細胞死抑制に関与することを見出した。上記解析の中で、両制御成分子を欠損したMEFに各制御性因子を強制発現させた場合、SHARPINに比してHOIL-1Lの方がLUBAC発現量を強く回復する傾向を認め、両制御性分子が有するUBLドメインのLUBAC安定化作用には質的な違いがあると考えられた。前述のHOIL-1L欠損マウスは、UBLよりもC末端側のRING1ドメインを標的としており、UBLを含むN末端側のHOIL-1Lタンパクがわずかに残存している可能性が考えられた。そこで、HOIL-1L のUBLを標的としたHOIL-1L null マウスを新たに作出した。HOIL-1L nullマウスは、HOIPノックアウトマウスおよびHOIPユビキチンリガーゼ活性欠損マウスと同様に、プログラム細胞死が亢進し、血管形成異常をきたして胎生10.5日に死亡することがわかった。これらの結果から、HOIL-1LのUBLを介したLUBAC安定化作用が欠失すれば、HOIPを欠損することと同等の効果があることがわかった。

直鎖状ポリユビキチン鎖を特異的に生成する新規ユビキチンリガーゼLUBACは、活性中心を有するHOIPと、制御性分子SHARPINとHOIL-1Lからなる。LUBACは、いずれの制御性分子を欠損しても複合体の安定性が減弱するが、SHARPINを自然突然変異によって欠失したcpdmマウスでは、プログラム細胞死が亢進して、全身臓器の炎症症状や免疫異常を呈するのに対し、HOIL-1L欠損マウスは顕著な表現型を呈さない。前年度までに、両制御性分子が有するNZFドメインは、各ポリユビキチン鎖との結合能が異なり、SHARPINのNZFのみが有するK63ポリユビキチン鎖への結合能が、LUBACの活性型TNF受容体への動員に関与するために、SHARPINはHOIL-1Lより強くプログラム細胞死抑制に関与することを見出した。上記解析の中で、両制御成分子を欠損したMEFに各制御性因子を強制発現させた場合、SHARPINに比してHOIL-1Lの方がLUBAC発現量を強く回復する傾向を認め、両制御性分子が有するUBLドメインのLUBAC安定化作用には質的な違いがあると考えられた。前述のHOIL-1L欠損マウスは、UBLよりもC末端側のRING1ドメインを標的としており、UBLを含むN末端側のHOIL-1Lタンパクがわずかに残存している可能性が考えられた。そこで、HOIL-1L のUBLを標的としたHOIL-1L null マウスを新たに作出した。HOIL-1L nullマウスは、HOIPノックアウトマウスおよびHOIPユビキチンリガーゼ活性欠損マウスと同様に、プログラム細胞死が亢進し、血管形成異常をきたして胎生10.5日に死亡することがわかった。これらの結果から、HOIL-1LのUBLを介したLUBAC安定化作用が欠失すれば、HOIPを欠損することと同等の効果があることがわかった。