パターン認識受容体としてのソレン・グランディスのガラクトシド結合レクチン

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Fish Shellfish Immunol..2018 Nov;82:183-189. S1050-4648(18)30496-0. doi: 10.1016/j.fsi.2018.08.023.Epub 2018-08-11.

パターン認識受容体としてのソレン・グランディスのガラクトシド結合レクチン

Galactoside-binding lectin in Solen grandis as a pattern recognition receptor mediating opsonization.

Tianyu Zhao
Xiumei Wei
Jialong Yang
Sheng Wang
Yu Zhang

PMID: 30107261 DOI: 10.1016/j.fsi.2018.08.023.

抄録

ガラクトシド結合レクチン（ガレクチン）は、無脊椎動物の自然免疫系において重要な位置を占める病原体認識分子の一種である。これまでの研究では、軟体動物ソレン・グランディスのガレクチン遺伝子（SgGal-1）を同定し、自然免疫におけるガレクチンの役割を明らかにしてきました。今回、組換えタンパク質と特異的抗体を用いた機能解析により、SgGal-1がS. grandisの免疫防御に重要な役割を果たしていることを確認した。SgGal-1タンパク質は、血球と筋肉を除いて、鰓、外套膜、肝膵臓、生殖腺など多くの組織で発現していた。組換えSgGal-1（rSgGal-1）は、in vitroにおいてLPSの代わりにPGNとβ-グルカンを結合し、さらに5種類の微生物を有意に凝集させたことから、SgGal-1は軟体動物の免疫防御に関与するパターン認識受容体（PRR）として機能していることが示唆された。さらに、SgGal-1は血球をリクルートしてカプセル化したが、これは抗rSgGal-1血清によってブロックされた。一方、rSgGal-1は、in vitroで大腸菌に対する血球の貪食を促進した。これらの結果から、S. grandisのSgGal-1はPRRを認識する微生物として作用するだけでなく、病原性感染から宿主を守るための免疫のオプス化プロセスにも直接関与していることが示唆された。

Galactoside-binding lectin (galectin) is a type of pathogen recognition molecule that occupies an important position in the invertebrate innate immunity system. Our previous study has identified a galectin gene in mollusk Solen grandis (SgGal-1) and illustrated its potential roles in innate immunity. By the functional study using recombinant protein and specific antibody, here, we confirmed the pivotal roles of SgGal-1 in immune defense of S. grandis. SgGal-1 protein was expressed in many tested tissues including gill, mantle, hepatopancreas and gonad, except hemocytes and muscle. The recombinant SgGal-1 (rSgGal-1) bound PGN and β-glucan instead of LPS in vitro, and it further caused significant agglutination of five different microbes, suggesting SgGal-1 served as a pattern recognition receptor (PRR) involved in immune defense of mollusk. Furthermore, SgGal-1 recruited hemocytes to encapsulate, which was blocked by anti-rSgGal-1 serum. In the meantime, rSgGal-1 as well as promoted the phagocytosis of hemocytes against Escherichia coli in vitro. All these results suggested that SgGal-1 in S. grandis not only acted as a PRR recognizing microbes but also directly participated in the process of immune opsonization to protect the host from pathogenic infection.