[WS7] Selected from Oral Session: Virulence Factors and Biophylaxis: Toxins, Effectors, Bioactive substances

[WS7-6/ODP-137] A molecular mechanism of IL-1β inhibition by mycobacterial effector protein

○Tomomi Kurane¹, Giichi Takaesu^1,2, Kazuko Sawada², Masayuki Umemura^1,2, Goro Matsuzaki^1,2 (¹Dept. Host defense, Grad. Sch. Med., Univ. of the Ryukyus, ²Mol. Microbiol. Group, Tropical Biosphere Research Center, Univ. of the Ryukyus)

結核菌（Mycobacterium tuberculosis）は，Zinc metalloprotease 1 (Zmp1) を分泌して炎症性サイトカインInterleukin-1β (IL-1β) の産生を阻害することでマクロファージ（Mφ）内での殺菌を回避する。しかしながら，Zmp1によるIL-1β産生阻害の具体的な分子機序は不明である。それを解明するため，我々は酵母two-hybridスクリーニングを行い，新規のZmp1結合タンパク質を分離した（以下，この分子をEssential Regulator of Inflammation in Macrophage，ERIMと呼ぶ）。結核菌感染によるIL-1β産生におけるERIMの役割を検証するために，CRISPR/Cas9法を用いてJ774.1マウスMφのERIM遺伝子破壊株（ERIM-KO）を作製し，結核菌ワクチン株BCGのZmp1欠損株（BCG-Δzmp1）の感染で誘導されるIL-1βの産生をELISA法で解析した。その結果，J774.1元株ではBCG-Δzmp1感染後にIL-1βの産生が誘導されたのに対してERIM-KOでは誘導されなかったことから，BCG感染によって誘導されるIL-1βの産生にはERIMが必須であることが示唆された。そこで，IL-1β産生制御におけるERIMの作用機序を明らかにするため，結核菌に対する感染防御に重要なNLRP3インフラマソームを選択的に活性化させた際のIL-1β産生，ASC凝集体の形成，ミトコンドリア（mt）ROSの産生について，それぞれELISA，蛍光免疫染色，FACS解析によって調べた。すると，J774.1元株ではIL-1β産生，ASC凝集体の形成，mtROS産生の亢進が起こるのに対し，ERIM-KOではそれらが認められなかった。以上より，Zmp1は新規NLRP3インフラマソーム制御因子ERIMに結合し，mtROS産生を抑制することでNLRP3インフラマソームの形成を阻害し，その結果IL-1βの産生を阻害すると推測される。