Expression and characterization of interleukin-13 receptor 2 chain (IL-13R2)

インターロイキン13受容体2(IL-13R2)の調製とその性質

松本 富美子; 玉田 太郎; 本庄 栄二郎*; 太田 昭一郎*; 出原 賢治*; 黒木 良太

Matsumoto, Fumiko; Tamada, Taro; Honjo, Eijiro*; Ota, Shoichiro*; Izuhara, Kenji*; Kuroki, Ryota

アレルギー性疾患は喘息やアトピー性皮膚炎などに代表される炎症性の疾患で、近年劇的に増加しつつある。インターロイキン13(IL-13)は、T細胞を介した免疫応答を引き起こすタンパク質であり、アレルギー疾患において重要な役割を果たしている。IL-13は2種類の異なった作用を持つ受容体に結合することが知られ、IL-13R1あるいはIL-13R1/IL-4受容体への結合は細胞内シグナル伝達を促進し、またIL-13R2への結合は細胞内シグナル伝達を抑制する。IL-13R1とIL-13R2の細胞外ドメインはクラス1サイトカイン受容体スーパーファミリー共通の構造と近似したアミノ酸配列を保存しているにもかかわらず、IL-13に対するIL-13R2の親和性はIL-13R1のそれと比較して約10倍高い。すなわちIL-13R2/IL-13の詳細な構造情報は、強力な抗アレルギー作用を持つ新規有用分子の創生に役立つと考えられる。そこでわれわれは、カイコ-バキュロウイルス発現系を用いてIL-13R2の細胞外ドメインを発現させることを試みた。IL-13R2は、マウスIgG2aのFcとの融合タンパク質として発現した。発現したIL-13R2-Fcは、プロテインGカラムにより精製したのち、イオン交換,ゲル濾過カラムにより高純度に精製することができた。IL-13とIL-13R2-Fcとの親和性はゲル濾過-光散乱装置により解析し、IL-13とIL-13R2-Fcは1:1で強く結合することを明らかにした。

The allergic disease has dramatically increased in recent years. Interleukin-13 (IL-13) is a key cytokine critical to the development of T-cell-mediated humoral immune responses which are associated with allergy and asthma. IL-13 possesses two types of receptor: the heterodimer, composed of IL-13R1 and IL-4R, transducing the IL-13 signals; and the IL-13R2, acting as a nonsignaling "decoy" receptor. Although the extracellular region of IL-13R1 and IL-13R2 are composed of a common structure of the class 1 cytokine receptor superfamily and they have similar amino acid sequence, the affinity of IL-13R2 with IL-13 is more than ten-fold higher than that of IL-13R1. In order to investigate the reason for this higher ligand affinity to IL-13R2, extra cellular region of IL-13R2 was expressed by silkworm-baculovirus expression system after fusing the DNA cording the extracellular region of human IL-13R2 with the Fc derived from mouse IgG2a. The expressed fusion protein IL-13R2-Fc was purified by a protein G column, and the affinity to IL-13 was confirmed by gel filtration followed by light scattering analysis. After Fc region was removed by thrombin digestion, the resulting extra cellular region of IL-13R2 receptor was confirmed to retain strong affinity to IL-13 with 1:1 ratio.