平成１２年度研究計画

研究項目Ａ０２：抗原認識のシグナル変換機構

計画研究カ：活性化シグナルと免疫制御異常

○ 1. 渡邊　武：抗原受容体シグナルと免疫異常(九大・生体防御研・教授・免疫学)

2. 鍔田武志：抗原受容体シグナルの負の調節機構(東京医科歯科大・難治疾研・教授・免疫学)

　

目的

計画

業績

インパクトファクター

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研究目的

免疫細胞は抗原レセプターを介して特異的に抗原を認識し、その認識シグナルが細胞内に伝達されて多様な機能発現とその後の細胞の運命決定を行われる。抗原受容体シグナルは種々の膜分子などにより正または負に制御され、その結果、抗原に対して適切に応答することができると考えられている。抗原受容体からの正のシグナルにより種々の遺伝子の発現と新規タンパクの合成が誘導される。一方、Ｂ細胞の抗原による活性化にはシグナルの負の制御が非常に重要と考えられている。しかし、その機構、発現される遺伝子産物の機能等については未だ充分に解明されていない。Ｂ細胞抗原受容体シグナルの負の制御に関わる補助受容体には、Fcgレセプター(FcgR)、CD22、CD72，PIR-B, CD5さらにはLY49などがある。Ｂ細胞抗原受容体シグナルの負の制御については、大きく分けて、誘導性制御と恒常性制御があることが知られている。Fcgレセプター(FcgR)による制御は、誘導性制御の代表的なものである。CD22は恒常的に抗原受容体と会合し、タンパクチロシンフォスファターゼSHP-1を活性化して抗原受容体シグナルを恒常的に負に制御する。さらに、SHP-1を欠損するマウス、あるいはSHIPやSHP-1の膜へのリクルートに重要な働きをするLynキナーゼの欠損マウスでは、自己抗体の産生や全身性エリテマトーデス様の自己免疫疾患をきたすことから、B細胞抗原受容体シグナルの恒常的負の制御が自己トレランスの維持にも関与し、その異常が自己免疫疾患を誘導することが強く示唆される。しかしながら、このような恒常的な負の制御機構の詳細は不明である。そこで本研究では、抗原受容体からの正のシグナルによる種々の遺伝子の発現の機構と誘導される新規タンパクの同定と機能の解明、Lynキナーゼ、SHP-1活性化と負の制御機構の解明、負の制御の自己トレランスの維持への関与、さらに、負の制御の自己トレランス維持以外の機能を明かにする。細胞機能の負の制御は、Ｂ細胞にみならず、Ｔ細胞、NK細胞、マクロファージなど種々の血球細胞でみられるので、Ｂ細胞におけるSHP-1の活性化機構やSHP-1の基質の同定は、これら種々の細胞の正常機能維持機構の理解を深め、種々の免疫、血液機能の改変、制御法の開発を可能にすると考えられる。さらに、本研究は自己トレランスの維持機構の理解、自己免疫疾患の発症機構の理解に貢献し、新たな自己免疫疾患の治療法の開発が可能となる。

研究計画

我々はマウスＢ細胞株WEHI231細胞を用いて、抗原受容体からのシグナルの一つがミトコンドリアを標的としており、その結果、ミトコンドリア膜電位の低下、崩壊が生じカスパーゼが活性化されアポトーシスが起こることを示し、この機構には新規のタンパクが抗原受容体からのシグナルによって誘導されることを示した。現在および本研究において、サブトラクション法により候補となるcDNAに単離と同定、機能の解析、遺伝子発現に関わる転写因子の同定を行う。Lyn欠損マウスにおいては自己反応性Ｂ細胞の活性化と自己抗体産生が生じる。 Lyn欠損マウスのＢ１細胞を用いて、Lynによる負の制御が無くなることにより、どのような機構で自己反応性Ｂ細胞の活性化が生じるか、Lyn下流の伝達系に関わる分子にどのような異常が生じているかを主としてマウス個体を用いて解明する。

抗原受容体架橋の際にＣＤ２２がリン酸化した上でＳＨＰー１と会合し、ＳＨＰー１を活性化することが示されているが、ＣＤ２２欠損マウスのＢ細胞異常がＳＨＰー１欠損マウスに比べて軽度であることから、ＣＤ２２以外にＳＨＰー１を活性化する機構が存在すると考えられる。Ｔ細胞ではZAP-70がＳＨＰー１を活性化することが示されているので、B細胞ではZAP-70と相同のSykなどの細胞内シグナル分子がＳＨＰー１を活性化する可能性がある。この点について、Lyn欠損マウスのＢ１細胞を用いて明らかにする。

ＣＤ７２もＣＤ２２と同様に抗原受容体架橋によりリン酸化され、ＳＨＰー１と会合するので、ＣＤ７２がＳＨＰー１を活性化する可能性ガある。ＳＨＰー１の活性化にはリン酸化チロシンを持つタンパクとの会合が必須であるので、ＣＤ２２、ＣＤ７２、PIR-B, CD5さらにはLY49などの抑制性共受容体を欠損するが抗原受容体を発現する細胞を樹立し、この細胞の抗原受容体を架橋した際に、ＳＨＰー１と会合するリン酸化タンパクがあるか検索する。また、この細胞にＳＨＰー１のドミナントネガティブフォームを発現させることにより抗原受容体シグナルが亢進するかを検索する。

以上の解析から、細胞内シグナル分子を含めＣＤ２２やＣＤ７２以外の分子が、ＳＨＰー１を活性化し、抗原受容体シグナルを制御するかを明かにする。また、ＣＤ７２を欠損するＢ細胞株を樹立し、ＣＤ７２発現プラスミドを導入したのちに、抗原受容体架橋の際の細胞内カルシウムイオンの変化や、MAPキナーゼの活性化を検索することにより、ＣＤ７２が抗原受容体シグナルを負に制御するかどうかを明かにする。さらに、ＳＨＰー１の基質を同定するために、以上の知見に応じてＣＤ２２、ＣＤ７２などの抑制性共受容体を欠損するＢ細胞にＣＤ２２やＣＤ７２発現プラスミドやＳＨＰー１のドミナントネガティブフォームの発現プラスミドを導入し、ＣＤ２２とＣＤ７２の機能的差異を検索する。さらに、これらの細胞を用いて、抗原受容体架橋時のＳＨＰー１活性化のある状態と無い状態で、種々のタンパクのチロシンリン酸化を検索し、ＳＨＰー１の活性化にともないリン酸化の減弱するタンパクを同定することにより、ＳＨＰー１の基質の同定を行う。

研究業績

渡 邊　武

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鍔 田 武 志

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