インターロイキン-13受容体1鎖及びインターロイキン-4受容体鎖細胞外ドメインの調製と性質

Preparation and characterization of extracelluar region of Interleukin-13 receptor 1 chain and IL-4 receptor

本庄 栄二郎; 正山 祥生; 玉田 太郎; 有馬 和彦*; 金地 佐千子*; 出原 賢治*; 黒木 良太

Honjo, Eijiro; Shoyama, Yoshinari; Tamada, Taro; Arima, Kazuhiko*; Kanaji, Sachiko*; Izuhara, Kenji*; Kuroki, Ryota

アレルギーの発症に関与するサイトカインIL-13の受容体であるIL-13R1及びIL-4とリガンドであるIL-13との相互作用を解析するために、各受容体の細胞外ドメインの発現と調製を行った。IL-13R1及びIL-4の細胞外ドメインを、目的蛋白質の細胞外領域をアミノ酸配列の相同性と立体構造の予測モデルによって絞り込み、その領域を、トロンビン切断部位を有するポリアラニンリンカーを介し抗体Fc領域と融合した形態で発現させた。タンパク質の発現には片倉工業のトランスファーベクター/カイコ発現の系を利用した。発現されたFc融合蛋白質は、プロテインAカラムによって迅速に精製でき、IL-13R1-Fcは、カイコ体液1mlあたり0.5mg、IL-4R-Fcは、0.1mg調製した。最終的に、融合したFc領域をプロテアーゼ消化によって除去し、目的受容体の細胞外領域を調製した。調製した受容体のリガンド結合能を評価したところ、IL-4Rの存在下において、IL-13リガンドのIL-13R1への親和性が増大することが確認できた。

The receptor binding to Interleukin (IL)-13 is composed of the IL-13 receptor 1 chain (IL-13R1) and the IL-4 receptor chain (IL-4R). In order to investigate the interaction of IL-13 with IL-13R1 and IL-4R, the DNA fragments coding the extracellular regions of human IL-13R1 and the IL-4R, containing a cytokine receptor homologous region, were fused with human Fc and expressed by silkworm-baculovirus system. Size exclusion chromatography did not reveal association between IL-13 and IL-13R1 under these conditions, but the clear association of IL-13 and IL-13R1 was observed after adding IL-4R. This indicates that both extracellular regions of IL-13R1 and IL-4R have functions, and the association between IL-13 and IL-4R increases the IL-13 affinity to IL-13R1.