病原性クラミジアのリンパ球細胞を巧みに利用した感染防御回避機構の解明

• Project/Area Number: 12J03692
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Laboratory medicine
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 石田 香澄 北海道大学, 保健科学院, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: クラミジア / III型分泌装置 / CopN / Aldolase A / リンパ球細胞 / DNAマイクロアレイ解析 / 病原性クラミジア / IFN-γ / IDO

Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々はクラミジアが上皮細胞だけでなくリンパ球細胞内においても増殖できることを見出してきた。このことから、クラミジアは様々な細胞に適応し増殖することができることが示唆されるが、それにはクラミジアのIII型分泌装置（T3SS）とそれを介して宿主細胞に打ち込まれるエフェクター蛋白質が重要な役割を担っていると考えられる。我々の予備的な検討からクラミジアのT3SSエフェクターであるCopNはリンパ球細胞においても上皮細胞に感染した時と同様に発現することがわかった。そこで我々はクラミジアがリンパ球細胞に感染する際にもCopNは何らかの役割を果たしていると考え、平成26年度はCopNに注目し研究を行った。
我々は以前にChlamydia pneumoniaeのCopNがヒト解糖系酵素Aldolase Aと相互作用することを見出しており、平成26年度はリンパ球細胞に比べて実験が行いやすい上皮細胞を用いてCopNの機能解析に取り組んだ。まずAldolase Aとの結合に必要なCopNの領域を精査するために、大腸菌を用いて作製したCopNの欠失体とヒト上皮細胞（HEp-2細胞）とでプルダウンしSDS-PAGEとウエスタンブロッティングで解析した。その結果、Aldolase Aとの結合にはChlamydia pneumoniae CopNのC末端側の領域（270 ~ 399 aa）が重要であることがわかった。次に、aldolase Aの発現がクラミジア感染によって変化するかどうかについてqRT-PCRで解析を行った結果、aldolase Aは感染に伴い発現が上昇することがわかった。さらにaldolase Aノックダウン細胞ではクラミジアの増殖が増強したことから、Aldolase Aはクラミジア感染の何らかの刺激により発現が上昇し、クラミジア増殖を抑制する方向にはたらくことが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Chlamydia pneumoniae effector chlamydial outer protein N sequesters fructose bisphosphate aldolase A, providing a benefit to bacterial growth (2014)
  • Author(s): Ishida K, Matsuo J, Yamamoto Y, Yamaguchi H
  • Journal Title: BMC Microbiology Volume: 14 Issue: 1 Pages: 330-330
  • DOI: 10.1186/s12866-014-0330-3
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] High-temperature adapted primitive Protochlamydia found in Acanthamoebaisolated from a hot spring can grow in immortalized human epithelial HEp-2 cells. (2014)
  • Author(s): Aya Sampo, Junji Matsuo, Chikayo Yamane, Kenji Yagita, Shiniji Nakamura, Natsumi Shouji, Yasuhiro Hayashi, Tomohiro Yamazaki, Mitsutaka Yoshida, Miho Kobayashi, Kasumi Ishida, Hiroyuki Yamaguchi
  • Journal Title: Environmental Microbiology Volume: 16 Issue: 2 Pages: 486-497
  • DOI: 10.1111/1462-2920.12266
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Amoebal endosymbiont Neochlamydia genome sequence illuminates the bacterial role in the defense of the host amoebae against Legionella pneumophila. (2014)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Tsuyoshi Sekizuka, Kyoko Hayashida, Junji Matsuo, Fumihiko Takeuchi, Makoto Kuroda, Shinji Nakamura, Tomohiro Yamazaki, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, HirokiNagai, Chihiro Sugimoto
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Issue: 4 Pages: e95166-e95166
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0095166
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chlamydophila pneumoniae in Human Immortal Jurkat cells and Primary Lymphocytes Uncontrolled by Interferon-γ (2013)
  • Author(s): Kasumi Ishida. Takeru Kubo, Ayumi Saeki, Chikayo Yamane, Junji Matsuo, Yimin, Shinji Nakamura, Yasuhiro Hayashi, Miyuki Kunichika, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, Itaru Hirai, Yoshimasa Yamamoto, Kenichiro Shibata, Hiroyuki Yamaguchi
  • Journal Title: Microbes and Infection Volume: 15 Issue: 3 Pages: 192-200
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2012.11.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protochlamydia Induces Apoptosis of Human HEp-2 Cells through Mitochondrial Dysfunction Mediated by Chlamydial Protease-Like Activity Factor. (2013)
  • Author(s): Junji Matsuo, Shinji Nakamura, Atsushi Ito, Tomohiro Yamazaki, Kasumi Ishida. Yasuhiro Hayashi, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, Tsuyoshi Sekizuka, Fumihiko Takeuchi, Makoto Kuroda, Hiroki Nagai, Kyoko Hayashida, Chihiro Sugimoto. Hiroyuki Yamaguchi
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 2 Pages: e56005-e56005
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chlamydia trachomatis serovar L2 Infection Model Using Human Lymphoid Jurkat cells. (2012)
  • Author(s): Takeru Kubo, Kasumi Ishida. Junji Matsuo, Shinji Nakamura, Yasuhiro Hayashi, Haruna Sakai, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, Itaru Hirai, Yoshimasa Yamamoto, Hiroyuki
  • Journal Title: Microbial Pathogenesis Volume: 53 Issue: 1 Pages: 41-285
  • DOI: 10.1016/j.micpath.2012.02.005
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Chlamydia pneumoniae CopN sequesters aldolase A, providing a benefit to the bacterial growth (2015)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Junji Matsuo, Shinji Nakamura, Hiroyuki Yamaguchi
  • Organizer: The 88th Annual of Japanese Society for Bacteriology
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] 肺炎クラミジアのIII型分泌装置エフェクター CopNはaldolase Aと相互作用する (2014)
  • Author(s): 石田香澄、松尾淳司、山口博之
  • Organizer: 第80回日本細菌学会北海道支部学術総会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [Presentation] Chlamydial effector CopN interacts with human fructose-bisphosphate aldolase A (2014)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Junji Matsuo, Sumire Yamazaki, Shinji Nakamura, Hiroyuki Yamaguchi
  • Organizer: 114th General Meeting American Society for Microbiology
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2014-05-17 – 2014-05-20
• [Presentation] Chlamydial effector CopN binds to human fructose-bisphosphate aldolase A (2014)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Junji Matsuo, Shinji Nakamura, Hiroyuki Yamaguchi
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(東京都)
• [Presentation] Chlamydia pneumoniae CopN interacts with human fructose-bisphosphate aldolase A (2014)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Junji Matsuo, Sumire Yamazaki, Shinji Nakamura, Hiroyuki Yamaguchi
  • Organizer: The 12th Japan-Korea International Symposium on Microbiology
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(東京都)
• [Presentation] ゲノムシークエンスから読み解くAcanthamoeba共生細菌Neochlamydia S13の特徴 (2013)
  • Author(s): 石田香澄、松尾淳司、関塚剛史、黒田誠、永井宏樹、杉本千尋、山口博之
  • Organizer: 第79回日本細菌学会北海道支部学術総会
  • Place of Presentation: 東京農業大学(網走市)
• [Presentation] A unique genome feature of an amoebal endosymbiotic primitive chlamydia, Neochlamydia, showing intimate mutualistic interaction with Acanthamoeba (2013)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Junji Matsuo, Kyoko Hayashida, Tsuyoshi Sekizuka, Makoto Kuroda, Fumihiko Takeuchi, Hiroki Nagai, Chihiro Sugimoto, Hiroyuki Yamaguchi
  • Organizer: 113th General Meeting American Society for Microbiology
  • Place of Presentation: Colorado convention center (USA)
• [Presentation] Gene Expression Analysis of Chlamydial Infection in Human Lymphoid Jurkat Cells (2013)
  • Author(s): 石田香澄、松尾淳司、中村眞二、山口博之
  • Organizer: 第86回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉県)
• [Presentation] リンパ球細胞に感染した病原性クラミジアはIFNγでは制御できない (2012)
  • Author(s): 石田香澄、松尾淳司、山根千夏世、伊敏、中村眞二、山口博之
  • Organizer: 第79回日本細菌学会北海道支部学術集会
  • Place of Presentation: とかちプラザ(北海道)
  • Year and Date: 2012-08-29
• [Presentation] Pathogenic Chlamydial Growth in Human Immortal Jurkat Lymphoid Cells Uncontrolled by Interferon-gamma (2012)
  • Author(s): Kasumi Ishida, Takeru Kubo, Junji Matsuo, Chikayo Yamane, Shinji Nakamura, Miyuki, Kunichika, Mitsutaka, Yoshida, Kaori Takahashi,
  • Organizer: 112th General Meeting American Society for Microbiology
  • Place of Presentation: Moscone center (U.S.A.)