分子疫学的に同定された病原性髄膜炎菌株を用いた新規病原因子の単離・同定

• Project/Area Number: 16790265
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 高橋 英之 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (60321866)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: Neisseria meningitidis / Neisseria gonorrhoeae / γ-glutamyl aminopeptidase / 偽遺伝子 / 生物進化 / 髄液 / g-glutamyl aminopeptidase / 分類マーカー / multilocus sequence typing

Research Abstract

髄膜炎菌は数ある髄膜炎菌起炎菌の中で唯一流行性髄膜炎を起す危険な菌である。本研究では日本固有の患者由来株(病原性株)ST-2032株のグノムDNAのプラスミドライブラリーを作成後、接合によりST-2046株(非病原性株)へ導入してST-2046株をバックグランドとしたST-2032 DNAライブラリーを作成した。その後、ヒト脳内血管内皮細胞(HBMEC)に対して感染性(細胞侵入性)が上昇する変異体をgentamicin assayによるpositive screeningで選択し、培養細胞に対する感染効率が上昇したクローンを単離することによる髄膜炎菌の新規病原因子の同定を試みた。そのPositive screeningにより、リポ多糖(LOS)のphosphpethanolamine(PEA)修飾に関与するLptAが唯一の候補因子として単離された。解析の結果、1)lptA欠損髄膜炎菌株は野生株に比べ、ヒト脳血管内皮細胞(HBMEC)への接着能が約1/10に低下していた。2)Western blottingの結果からLptAは細胞内膜に存在していることが明らかとなり、髄膜炎菌はPEA付加LOSによりヒト培養細胞への接着を促進しているが推測された。3)そのlptA欠損髄膜炎菌株の接着能低下は他のヒト内皮細胞(HUVEC)や上皮細胞(A549)でも確認された。4)lptA欠損髄膜炎菌株においても既知の接着因子の発現量に変化は認められなかった。さらに既知の接着因子の欠損を導入した結果、lptA欠損髄膜炎菌株の接着能低下は既知の接着因子とは無関係に起こっている可能性が示唆された。以上の結果から、LptAによるLOSのPEA修飾を介して髄膜炎菌はヒト培養細胞に対する接着をより効率化していると推測された。

Research Products

• [Journal Article] Development of a Real-Time PCR Assay for Detection of gyrA Mutations Associated with Reduced Susceptibility to Ciprofloxacin in Salmonella enterica Serovar Typhi and Paratyphi A. (2006)
  • Author(s): M.Morita, K.Ito, K.Hirose, H.Takahashi, K.Shimuta, J.Terajima, M.Ohnishi, M.Harada, M.Matsuzaki, H.Watanabe, H.Izumiya
  • Journal Title: Microbiology and Immunology 50 Pages: 707-711
  • NAID: 10018043245
• [Journal Article] A gonococcal homologue of meningococcal γ-glutamyl transpeptidase gene is a new type of bacterial pseudogene that is transcriptionally active but phenotypically silent (2005)
  • Author(s): Hideyuki Takahashi, Haruo Watanabe
  • Journal Title: BMC Microbiology 5 Pages: 56-56
• [Journal Article] A case of serogroup A meningococcal meningitis : A case Possibly imported from China (2005)
  • Author(s): Y.Suto, N.Mori, H.Takahashi, H.Watanabe, K.Nishijima
  • Journal Title: Internal Medicine 44・9 Pages: 1016-1016
  • NAID: 130000076328
• [Journal Article] わが国の健康者における髄膜炎菌の保有状況 (2005)
  • Author(s): 田中博, 他16名(高橋英之:17名中13番目)
  • Journal Title: 感染症学雑誌 79・8 Pages: 527-533
• [Journal Article] Necessity of meningococcal γ-glutamyl aminopeptidase for Neisseria meningitidis growth in rat cerebrospinal fluid (CSF) and CSF-like medium (2004)
  • Author(s): Hideyuki Takahashi, Kenji Hirose, Haruo Watanabe
  • Journal Title: Journal of Bacteriology 186 Pages: 253-257
• [Journal Article] Post-translational processing of Neisseria meningitidis γ-glutamyl aminopeptidase and its association with inner membrane facing to the cytoplasmic space. (2004)
  • Author(s): Hideyuki Takahashi, Haruo Watanabe
  • Journal Title: FEMS Microbiology Letters 234 Pages: 27-35
• [Journal Article] Examination of reliability of meningococcal γ-glutamyl aminopeptidase that is an identification marker for Neissaria meningitidis (2004)
  • Author(s): Hideyuki Takahashi et al.
  • Journal Title: Microbiology and Immunology 48 Pages: 485-487
• [Journal Article] Characterization of Neissaria meningitidis isolates collected from 1974 to 2003 in Japan by multilocus sequence typing (2004)
  • Author(s): Hideyuki Takahashi et al.
  • Journal Title: Jounal of Medical Microbiology 53 Pages: 657-662
• [Journal Article] ワクチン-その開発と将来展望、髄膜炎菌ワクチン (2004)
  • Author(s): 高橋英之, 渡辺治雄
  • Journal Title: 臨床検査 48 Pages: 441-448