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自然免疫受容体ＴＬＲ７の構造生物学的研究

先天免疫受体TLR7的结构生物学研究

基本信息

批准号：
18J14570
负责人：
張志寛
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J14570/
关键词：
自然免疫 TLR7 構造生物学

项目摘要

RNAウイルス受容体TLR7の新規リガンドの認識機構を解明するため、X線結晶構造解析の手法を用いて、TLR7のリガンド認識機構および活性化機構を明らかにした。一連の高分解能構造からTLR7は2箇所の異なるリガンド認識部位を有することを見出した。Site 1と呼ばれる低分子リガンド結合部位はグアノシンや2’,3’-cGMPなどの内因性リガンドを認識する他、R848やGS9620などの合成リガンドも認識する。一方、Site 2と呼ばれる一本鎖RNA結合部位はRNAの-UU- motifを特異的に認識する。これらのリガンド認識機構を解明し、活性化リガンドによるTLR7の活性化機構を明らかにした。さらに、TLR7の分子構造をより詳細的に研究するため、生理的な環境に近い溶液環境や脂質膜環境におけるTLR7のリガンド認識機構およびシグナル伝達機構の解明を目指し、研究活動を行っていた。X線結晶構造解析で捉えた構造はTLR7の活性化過程の静的なスナップショットであり、非活性化から活性化までの全貌という動態的な過程ではなかった。クライオ電子顕微鏡単粒子解析という手法を用いて、TLR7-新規リガンドの構造解析を試みた。クライオ電子顕微鏡に適したTLR7/新規リガンド複合体の試料を独自な方法で調製した。ネガティブ染色電子顕微鏡でサンプルの性質を評価したところ、従来のTLR7活性化型2量体と異なる複合体構造が示唆されている。さらに、ハイエンドなクライオ電子顕微鏡を用いて、上記のサンプルを解析した結果、阻害剤によるTLR7の構造ダイナミクスの分子基盤を解明した。

RNA receptor TLR 7 new recognition mechanism, X-ray crystal structure analysis method, TLR 7 new recognition mechanism and activation mechanism A series of high resolution energy structures, TLR 7 and 2, have been identified. Site 1: Low molecular weight peptide binding site is recognized as intrinsic peptide binding site of 2 ′, 3 ′-cGMP, R848 and GS9620. One side, Site 2 and the other side are called a lock RNA binding site, and RNA and UU-motif are specifically recognized. The activation mechanism of TLR7 is clearly defined. In addition, the molecular structure of TLR 7 was studied in detail, and the physiological environment, the near solution environment and the lipid membrane environment, the understanding mechanism of TLR 7 and the understanding mechanism of TLR 7 were studied. X-ray crystallographic analysis shows that the structure of TLR 7 is a static process of activation and a dynamic process of inactivation. TLR7-New Microscope Particle Analysis and Structural Analysis The sample preparation method of the new TLR7/TLR7 composite with electron microscope is independent. An evaluation of the properties of TLR7 activated form 2 and the structure of TLR7 activated form 2 complexes were performed under electron microscope. The structure of TLR7 was analyzed by electron microscope.