記事ID ： 46598

RLR（RIG-I様受容体）の伝達経路を容易にモニタリング可能 RLR（RIG-I様受容体）レポーター細胞株

メーカー名：InvivoGen

InvivoGen社 RLR（RIG-I様受容体 / RIG-I-like receptor）レポーター細胞株のシグナル伝達経路 — 図１：RLR レポーター細胞株のシグナル伝達経路例

RLR（RIG-I様受容体：主に RIG-I、MDA5）は、細胞質 RNA を感知することでウイルスに対する効果的な免疫応答に不可欠です。

RIG-I または MDA5 が活性化されると、最終的に IRF3 および IRF7 依存性の I 型インターフェロン産生と、NF-κB 依存性の炎症性サイトカイン産生を引き起こします。

InvivoGen は、RLR（RIG-I様受容体）を介したシグナル伝達経路を容易にモニタリングするための、さまざまなヒトおよびマウス細胞株を提供しています。

本レポーター細胞は、NF-κB や IRF 等の転写因子により誘導されるレポーター遺伝子を発現しており、活性化に応答して SEAP（分泌型アルカリホスファターゼ）および/または Lucia（分泌型ルシフェラーゼ）を発現するように設計されています。両方のレポータータンパク質は培養上清に分泌されるため、検出試薬を用いてシグナル経路の活性化を容易に検出できます。

RLR（RIG-I様受容体）レポーター細胞株商品一覧は＜目次＞の商品選択ガイドからご確認ください。

RLR（RIG-I様受容体）とは？

RIG-I様受容体（RLR）は、細胞質に存在する RNA ヘリカーゼのファミリーであり、宿主の抗ウイルス応答において重要な役割を担っています。

主要因子：RIG-I と MDA-5

RIG-I（レチノイン酸誘導性タンパク質1、別名 Ddx58）および MDA-5（メラノーマ分化関連遺伝子5、別名 Ifih1 または Helicard）は、RNA ウイルスの複製中間体である二本鎖 RNA（dsRNA）を認識し、感染細胞において I 型インターフェロン（IFN）の産生を引き起こします[1]。ウイルス由来の dsRNA は、細胞表面膜またはエンドソーム上に発現する TLR3（Toll様受容体3）によっても認識されます。

RIG-I/MDA-5 や TLR3 による dsRNA の認識は、細胞の種類に依存します。

RIG-I および MDA-5 欠損マウスの研究によると、これらのマウスから単離された、従来の樹状細胞（DC）、マクロファージ、線維芽細胞では、RNA ウイルス感染後の IFN 誘導が阻害されたのに対し、形質細胞様樹状細胞（pDC）では、依然として IFN の産生が観察されたことが明らかになっております[2]。したがって、cDC、マクロファージ、および線維芽細胞では RLR がウイルス感染の主要なセンサーであるのに対し、pDC では TLR がより重要な役割を果たしていると考えられます。

RIG-I/MDA-5 が認識する RNA の違い

RIG-I および MDA-5 は、DExD/H ボックス RNA ヘリカーゼと2つの CARD（Caspase Recruitment Domain）様ドメインを含みます。ヘリカーゼドメインは dsRNA と相互作用し、CARD ドメインはシグナル伝達に必要です。これら2つのセンサーは全体的な構造は類似していますが、認識するRNAの性質が異なることで異なるウイルスに応答します。

RIG-I が認識する RNA の特徴

短鎖 dsRNA
5'-二リン酸/三リン酸（5'-pp/5'-ppp）を有する短い非キャップ RNA、または短鎖の平滑末端二本鎖部分^*

*これらの構造は、陰性一本鎖 RNA ウイルス（例：インフルエンザ）が複製過程で生成する RNA 中間体に多く見られ、この2つの重要な特徴が自己 RNA との区別を容易にします[4]。

さらに、一部の陽性一本鎖 RNA ウイルス（例：HCV）も感知できます。また、B型 DNA の合成類似体である poly(dA:dT) は RNA ポリメラーゼ III により 5'-ppp を持つ dsRNA に転写され、RIG-I によって検出されます[5]。

MDA5 が認識する RNA の特徴

長鎖 dsRNA（数kb以上）
高分子量 poly(I:C)

この特徴により、ポリオウイルスなどの陽性一本鎖 RNA ウイルスの認識に重要な役割を果たします。

両者が協調して働くケース

ロタウイルス、コロナウイルスなどの RNA 構造が多様なウイルスでは、RIG-I と MDA5 が協調的に働きます。また、人工的な dsRNA 類似体の poly(I:C) も、RNA の長さによって両方で認識されます[3-4]。

RLR シグナル伝達経路

RIG-I および MDA-5 は異なるリガンドを認識しますが、共通のシグナル伝達経路を共有しています。dsRNA を認識すると、これらはアダプター分子である MAVS（別名：IPS-1, CARDIF, VISA）によりミトコンドリア外膜にリクルートされます。

この結果、IRF3、IRF7および NF-κB を含む複数の転写因子が活性化されます[6]。IRF3 および IRF7 は I 型インターフェロン（IFN）発現を制御し、NF-κB は炎症性サイトカインの産生を制御します。IRF3 および IRF7 の活性化には、TRAF3, NAP1, TANK および TBK1 または IKKε が関与しています[6-8]。

*TRAF3（TNF receptor-associated factor 3）, NAP1（NAK-associated protein 1）, TANK（TRAF family member-associated NF-κB activator）, TBK1（TANK-binding kinase 1）, IKKε（IκB kinase epsilon）

さらに、DEAD ボックスヘリカーゼである DDX3 は、TBK1/IKKε と相互作用することが示されています[9]。また、IPS-1 は FADD（Fas-associated death domain）および RIP1（receptor interacting protein 1）と相互作用し、NF-κB 経路の活性化を誘導します[6-9]。

RLRレポーター細胞株のシグナル伝達経路図 — 図2：RLR レポーター細胞株のシグナル伝達経路

RIG-I/MDA-5 シグナル伝達経路の抑制因子

第３の RLR として、LGP2（または DHX58）が報告されています。LGP2 は RNA 結合ドメインを持ちますが、CARD ドメインを欠いているため、RIG-I および MDA-5 の負のフィードバック調節因子として機能します。

LGP2 は以下のような複数の段階でこの抑制機能を発揮すると考えられています。

dsRNA を競合的に取り込む
IPS-1 とタンパク質複合体を形成する
抑制ドメインを介して RIG-I に直接結合する　等[10-12]

その他にも多くの分子が、RIG-I/MDA-5 によって誘導されるIFN産生の負の制御に関与していると考えられています。以下の分子は、RIG-I/MDA-5 シグナル伝達経路の生理的抑制因子として報告されています。

*DAK（Dihydroxyacetone kinase）, A20, RNF125（Ring-finger protein 125）, SIKE（Suppressor of IKKε）, Pin1（Peptidyl-prolyl isomerase 1）

RLR レポーター細胞株の特長と商品データ例

RLR レポーター細胞株の特長

代表的な PRR リガンドによって機能検証済み
生存率、安定性、マイコプラズマ陰性について徹底的に試験済み
SEAP レポーター活性および Lucia ルシフェラーゼで容易に評価可能

商品データ例

図3：HEK-Dual™ RNA-hMDA5 細胞の PRR リガンドに対する IRF の用量依存的反応
HEK-Dual™ RNA-hMDA5 細胞に対して、LyoVec™(LV)と複合した Poly(I:C) HMW または LMW の濃度を段階的に増加させ、24時間刺激した。IRF 反応は、QUANTI-Luc™ 4 Lucia/Gaussia を用いて上清中の Lucia ルシフェラーゼ活性を測定することで評価した。データは、非誘導細胞に対する応答倍率（平均値±SEM）で示されている。

図4：HEK-Dual™ RNA 由来細胞の機能検証（IRF応答）
HEK-Dual™ RNA-Null 細胞および HEK-Dual™ RNA-hMDA5 細胞を、以下のサイトカインおよび PRR アゴニストで 24 時間刺激した：ヒト(h)IFN-β（IRF 陽性コントロール、30 ng/ml）、Poly(I:C) HMW または LMW（TLR3リガンド、10 µg/ml）、LyoVec™(LV)と複合したPoly(I:C) HMWまたはLMW、または 3p-hpRNA/LV（RLRリガンド、1 µg/ml）。24 時間インキュベーション後、QUANTI-Luc™ 4 Lucia/Gaussia を用いて上清中の Lucia ルシフェラーゼ活性を測定することで IRF 応答を評価した。データは、非誘導細胞に対する応答倍率（平均±SEM）で示されている。

商品選択ガイド

HEK293（ヒト胎児腎臓由来）

細胞品名（品番）	改変 RLR 遺伝子	パスウェイ	レポーター遺伝子名	コントロールリガンド例（品番）
HEK-Dual™ RNA-Null （HKD-RNA-NULL）	TLR3、RIG-I, MDA5（Null）^*1	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	-
HEK-Dual™ RNA-hRIG-I （HKD-RNA-RIGI）	^*1のRIG-I （再導入）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	5’ppp-dsRNA（TLRL-3PRNA） 3p-hpRNA（TLRL-HPRNA）
HEK-Dual™ RNA-hMDA5 （HKD-RNA-MDA5）	^*1のMDA5 （再導入）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	Poly(I:C) (HMW) / LyoVec™ （TLRL-PICLV） Poly(I:C) (LMW) / LyoVec™ （TLRL-PICWLV）
HEK-Lucia™ RIG-I （HKL-HRIGI）	RIG-I（導入）	IRF	Lucia luciferase	5’ppp-dsRNA（TLRL-3PRNA） 3p-hpRNA（TLRL-HPRNA）

※ RNA センサー細胞株として、^*1の TLR3 を再導入した、HEK-Dual™ RNA-hTLR3（HKD-RNA-TLR3）もご用意がございます。

THP-1（ヒト単球由来）

細胞品名（品番）	改変 RLR 遺伝子	パスウェイ	レポーター遺伝子名	コントロールリガンド例（品番）
THP1-Dual™ KO-RIG-I （THPD-KORIGI）	RIG-I（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	5’ppp-dsRNA（TLRL-3PRNA） 3p-hpRNA（TLRL-HPRNA）
THP1-Dual™ KO-MDA5 （THPD-KOMDA5）	MDA5（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	Poly(I:C) (HMW) / LyoVec™ （TLRL-PICLV） Poly(I:C) (LMW) / LyoVec™ （TLRL-PICWLV）
THP1-Dual™ KO-MAVS （THPD-KOMAVS）	MAVS（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	RIG-IとMDA5の項目を参照

A549（ヒト肺がん由来）

細胞品名（品番）	改変 RLR 遺伝子	パスウェイ	レポーター遺伝子名	コントロールリガンド例（品番）
A549-Dual™ KO-RIG-I （A549D-KORIGI）	RIG-I（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	5’ppp-dsRNA（TLRL-3PRNA） 3p-hpRNA（TLRL-HPRNA）
A549-Dual™ KO-MDA5 （A549D-KOMDA5）	MDA5（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	Poly(I:C) (HMW) / LyoVec™（TLRL-PICLV） Poly(I:C) (LMW) / LyoVec™ （TLRL-PICWLV）
A549-Dual™ KO-MAVS （A549D-KOMAVS）	MAVS（KO）	NF-κB, IRF	SEAP, Lucia luciferase	RIG-IとMDA5の項目を参照

RAW 264.7（マウスマクロファージ由来）

細胞品名（品番）	改変 RLR 遺伝子	パスウェイ	レポーター遺伝子名	コントロールリガンド例（品番）
RAW-Lucia™ ISG-KO-RIG-I （RAWL-KORIGI）	RIG-I（KO）	IRF	Lucia luciferase	5’ppp-dsRNA（TLRL-3PRNA） 3p-hpRNA（TLRL-HPRNA）
RAW-Lucia™ ISG-KO-MDA5 （RAWL-KOMDA5）	MDA5（KO）	IRF	Lucia luciferase	Poly(I:C) (HMW) / LyoVec™（TLRL-PICLV） Poly(I:C) (LMW) / LyoVec™（TLRL-PICWLV）
RAW-Lucia™ ISG-KO-MAVS （RAWL-KOMAVS）	MAVS（KO）	IRF	Lucia luciferase	RIG-IとMDA5の項目を参照

お見積りのご依頼はこちらの販売代理店へ

商品ラインアップ

細胞株

品名	メーカー	品番	包装	希望販売価格
HEK-Dual^TM RNA-Null	ING	HKD-RNA-NULL	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
HEK-Dual^TM RNA-hRIG-I	ING	HKD-RNA-RIGI	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
HEK-Dual^TM RNA-hMDA5	ING	HKD-RNA-MDA5	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
HEK-Lucia^TM RIG-I Cells	ING	HKL-HRIGI	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
THP1-Dual^TM KO-RIG-I Cells	ING	THPD-KORIGI	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
THP1-Dual^TM KO-MDA5 Cells	ING	THPD-KOMDA5	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
THP1-Dual^TM KO-MAVS Cells	ING	THPD-KOMAVS	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
A549-Dual^TM KO-RIG-I Cells	ING	A549D-KORIGI	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
A549-Dual^TM KO-MDA5 cells	ING	A549D-KOMDA5	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
A549-Dual^TM KO-MAVS cells	ING	A549D-KOMAVS	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
RAW-Lucia^TM ISG-KO-RIG-I Cells	ING	RAWL-KORIGI	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
RAW-Lucia^TM ISG-KO-MDA5 Cells	ING	RAWL-KOMDA5	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ
RAW-Lucia^TM ISG-KO-MAVS Cells	ING	RAWL-KOMAVS	1 VIAL [3-7 x 10e6 cells]	お問い合わせ

使用文献

Yoneyama M. & Fujita T., 2007. Function of RIG-I-like Receptors in Antiviral Innate Immunity. J Biol Chem. 282:15315-15318.
Kato H. et al., 2005. Cell type-specific involvement of RIG-I in antiviral response. Immunity. 23(1):19-28.
Chen N. et al., 2017. RNA sensors of the innate immune system and their detection of pathogens. IUBMB Life. 69(5):297-304.
Kato H. et al., 2008. Length-dependent recognition of double-stranded ribonucleic acids by RIG-I and MDA5. J Exp Med. 205(7):1601-1610.
Ablasser A. et al., 2009. RIG-I-dependent sensing of poly(dA:dT) through the induction of an RNA polymerase III-transcribed RNA intermediate. Nat Immunol. 10(10):1065-1072.
Kawai T. et al., 2005. IPS-1, an adaptor triggering RIG-I- and Mda5-mediated type I interferon induction. Nat Immunol. 6(10):981-988.
Saha SK. et al., 2006. Regulation of antiviral responses by a direct and specific interaction between TRAF3 and Cardif. EMBO J. 25:3257-3263.
Sasai M. et al., 2006. NAK-associated protein 1 participates in both the TLR3 and the cytoplasmic pathways in type I IFN induction. J Immunol. 177:8676-8683.
Schröder M. et al., 2008. Viral targeting of DEAD box protein 3 reveals its role in TBK1/IKKε-mediated IRF activation. EMBO J. 27(15):2147-2157.
Yoneyama M. et al., 2005. Shared and unique functions of the DExD/H-box helicases RIG-I, MDA5, and LGP2 in antiviral innate immunity. J Immunol. 175:2851-2858.
Komuro A. & Horvath CM., 2006. RNA- and virus-independent inhibition of antiviral signaling by RNA helicase LGP2. J Virol. 80(24):12332-12342.
Saito T. et al., 2007. Regulation of innate antiviral defenses through a shared repressor domain in RIG-I and LGP2. PNAS. 104(2):582-587.