Elucidating of molecular mechanism by which endocytosis regulates NLRP3 inflammasome formation and its phycological significance

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エンドサイトーシスは、クラスリン重鎖と軽鎖から成るクラスリン被覆小胞により病原体や外部物質を細胞内に取り込む機構であり、取り込まれた病原体や物質はNLRP3インフラマソームの形成を誘導しIL-1b/ IL-18の産生を引き起こす。この様にエンドサイトーシスはインフラマソーム形成誘導因子の取り込みに重要である。既に申請者はクラスリン重鎖（CHC）がNLRP3の結合因子であることを見出している。そこで本研究では「エンドサイトーシスはCHCを介してNLRP3インフラマソーム形成を制御する」という仮説の元に研究を進めてきた。先ず、NLRP3とCHCの様々な部位欠損変異体の発現ベクターを作成し、293T細胞に発現させ、免疫沈降法によりNLRP3とCHCの結合部位を決定した。その結果、NLRP3のLRRドメインとNACHTドメインの前半部位が共にCHCの結合に重要であり、一方、CHCでは繰り返し構造部位（R1～R6）がNLRP3との結合に重要であることが明らかとなった。興味深いことに、NLRP3のNACHTドメインの前半部位はATP結合部位、CHC繰り返し構造部位（R5～R6）はクラスリン軽鎖（CLC）結合部位であることから、NLRP3はCLCと競合してCHCに結合し、CHCはNLRP3のATP結合を制御することが予想された。実際に私達はin vitroにてCLCはNLRP3とCHCの結合効率を阻害することを明らかにした。更にCHCはNLRP3に結合することでNLRP3のATPase活性を促進することを見出した。これらの所見は、エンドサイトーシスはNLRO3インフラマソームの形成を遠隔コントロールすることを示唆する。