ゼブラフィッシュ由来の2つのCXCL17パラログの同定と機能的特徴づけ

科学分野:

• 免疫学
• 分子生物学
• 進化学

背景:

• C-X-Cモチーフケモカインリガンド17（CXCL17）とその受容体Gタンパク質共役受容体25（GPR25）は、哺乳類免疫において重要な役割を果たしている。
• CXCL17のオルソログは非哺乳類脊椎動物では同定されておらず、この経路の進化史の理解を制限していた。
• 以前の研究では、哺乳類CXCL17における重要な構造モチーフ、すなわちC末端Xaa-Pro-Yaaモチーフ、シグナルペプチド、および6つのシステイン残基が同定されていた。

研究 の 目的:

• ゼブラフィッシュ（Danio rerio）におけるCXCL17の非哺乳類オルソログを同定すること。
• 同定されたゼブラフィッシュCXCL17パラログとゼブラフィッシュGPR25（Dr-GPR25）との機能的相互作用を調査すること。
• CXCL17-GPR25シグナル伝達軸の進化上の起源と保存性を探求すること。

主な方法:

• 保存された哺乳類CXCL17の特徴に基づいて、ゼブラフィッシュにおける潜在的なCXCL17パラログを同定するためのバイオインフォマティクス解析。
• 大腸菌（Escherichia coli）での組換えタンパク質発現、それに続くDr-CXCL17およびDr-CXCL17様のためのin vitroリフォールディング。
• 形質導入されたHEK293T細胞を用いたNanoBiTベースのβ-アレスチン募集、リガンド-受容体結合、および走化性アッセイを含む機能アッセイ。

主要な成果:

• 2つのこれまで特徴が不明であったゼブラフィッシュCXCL17パラログ、Dr-CXCL17およびDr-CXCL17様が同定された。
• Dr-CXCL17およびDr-CXCL17様は、Dr-GPR25に対する強い結合と活性化を示し、走化性応答を誘発した。
• 両方のゼブラフィッシュCXCL17パラログの機能に、保存されたC末端トリペプチドモチーフが重要であることが見出された。

結論:

• 本研究は、ゼブラフィッシュにおける最初の非哺乳類CXCL17オルソログを首尾よく同定し、機能的に特徴づけた。
• 本研究の結果は、CXCL17-GPR25ペアが魚類で保存されており、古代の魚類に起源を持つ可能性が高いことを示唆している。
• 本研究は、脊椎動物系統におけるCXCL17-GPR25経路の役割と進化に関する将来の研究の基礎を提供する。