免疫細胞の分化メカニズムを解明

京都大学の研究グループは、免疫細胞が抗体を作るときに重要なRag1/Rag2分子の発現を制御するメカニズムを明らかにしたと発表しました。T細胞やB細胞が抗原に対し免疫反応を起こす際に働くRag1/Rag2は、転写因子E2Aにより発現が調節されることが示されました。今回の研究結果により、T細胞やB細胞による自然免疫と獲得免疫の分かれ道が明らかになりました。

背景-多様な免疫反応を生む免疫細胞の制御メカニズム

私たちの身体はウイルスや細菌、病原体などの外敵に対し、免疫機能を活用して自分自身の身体を守っています。免疫機能は大きく自然免疫と獲得免疫の2種に分けられます。自然免疫はウイルスの構造をおおまかに認識し攻撃するのに対し、獲得免疫はウイルスごとの細かな構造の違いにより特異的な反応を引き起こします。獲得免疫における特異的な反応は、T細胞受容体のもとになる遺伝子が様々に組換えられることで形成された何種もの受容体により起こります。T細胞受容体の遺伝子組み換えを行う分子として、Rag1とRag2 (以下、Rag1/Rag2) が知られます。Rag1/Rag2は免疫細胞であるT細胞とB細胞にだけみられる特殊な分子です。Rag1/Rag2の機能を明らかにすることで、自然免疫と獲得免疫の分かれ道について知ることになると考えられています。

結果-T細胞とB細胞のRag1/Rag2発現を制御するエンハンサー領域を特定

研究グループはRag1/Rag2の遺伝子発現を調節しているDNA領域 (エンハンサー領域) を見つけるために遺伝子解析を行い、エンハンサー領域の候補を複数特定しました。特定した領域をそれぞれ遺伝子欠損したマウスを作製しました。解析の結果、B細胞に特異的なエンハンサーを欠損したマウスではB細胞のRag1/Rag2が障害され、T細胞に特異的なエンハンサーを欠損したマウスではT細胞のRag1/Rag2が障害されました。この結果より、T細胞とB細胞ではそれぞれ異なるエンハンサーによりRag1/Rag2が制御されていることが示されました。両方のエンハンサー領域に共通してE2Aと呼ばれる転写因子が見られたことから、研究グループはE2Aに着目しました。転写因子E2AはEボックスと呼ばれる特徴的なDNA領域に結合し、標的の遺伝子発現を調節します。有顎脊椎動物はRag1/Rag2遺伝子を持っており、これらの生物について、今回特定したエンハンサーの遺伝子配列を比較しました。その結果、今回特定したRag1/Rag2エンハンサー領域は、陸生動物は持っていましたが、魚類などの水生動物は持っていませんでした。こうした結果より、生物の進化の過程と免疫機能の進化の関連性もさらに明らかになっていくと考えられます。

出典元
京都大学 研究成果