Research Abstract
ショウジョウバエ発育阻害ペプチド様因子は感染性と非感染性ストレスにおいて急性免疫反応を制御する
Drosophila growth-blocking peptide-like factor mediates acute immune reactions during infectious and non-infectious stress
2012年1月5日 Scientific Reports 2 : 210 doi: 10.1038/srep00210
抗菌ペプチド（AMP）群は主要な自然免疫エフェクターであり、微生物の侵入から宿主を守るために誘導される。AMP群は非感染性ストレスにおいても誘導されるが、非感染性ストレスが誘導するAMP発現のシグナル経路はまだ明らかにされていない。本研究では、発育阻害ペプチドが、昆虫におけるストレス因子誘導性のAMP発現を制御する、強力なサイトカインであることを示す。ショウジョウバエ（Drosophila）におけるGBPの過剰発現は、AMP群の発現を上昇させた。GBP依存的なAMP発現には、主なToll-Imd（immune deficiency）経路関連遺伝子を必要としなかったものの、imdとbasketは必須であった。これらのことから、ショウジョウバエにおけるGBPシグナルは、典型的なToll-Imd経路ではなく、アダプタータンパク質Imdを利用してJNK経路を介していることが示唆された。対照群の幼虫では、非感染性の物理的あるいは環境的なストレス要因によるAMP発現の顕著な上昇が見られたが、GBPノックダウンの幼虫ではそれが見られなかった。これらの結果は、ショウジョウバエのGBPシグナル経路は、感染性か非感染性かにかかわらず、さまざまなストレスに対して急性自然免疫反応を仲介することを示唆している。
- 佐賀大学農学部 応用生物科学科
- 北海道大学 低温科学研究所
- 東北大学大学院薬学研究科
- 理化学研究所
Antimicrobial peptides (AMPs), major innate immune effectors, are induced to protect hosts against invading microorganisms. AMPs are also induced under non-infectious stress; however, the signaling pathways of non-infectious stress-induced AMP expression are yet unclear. We demonstrated that growth-blocking peptide (GBP) is a potent cytokine that regulates stressor-induced AMP expression in insects. GBP overexpression in Drosophila elevated expression of AMPs. GBP-induced AMP expression did not require Toll and immune deficiency (Imd) pathway-related genes, but imd and basket were essential, indicating that GBP signaling in Drosophila did not use the orthodox Toll or Imd pathway but used the JNK pathway after association with the adaptor protein Imd. The enhancement of AMP expression by non-infectious physical or environmental stressors was apparent in controls but not in GBP-knockdown larvae. These results indicate that the Drosophila GBP signaling pathway mediates acute innate immune reactions under various stresses, regardless of whether they are infectious or non-infectious.
