ペプチドグリカン認識蛋白質(PGRP)-LEによる細胞内寄生細菌の認識と排除機構

• Project/Area Number: 19041010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 倉田 祥一朗 Tohoku University, 大学院・薬学研究科, 教授 (90221944)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000); Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000); Fiscal Year 2007: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
• Keywords: 細胞内寄生細菌 / 自然免疫 / ペプチドグリカン認識蛋白質 / ショウジョウバエ

Research Abstract

本研究では、(1)リステリア菌を認識し、排除する過程に、PGRP-LEが重要な役割を果たしていることを示すと共に、(2)PGRP-LEにより細胞内で認識されたリステリア菌が、どのような分子機構により排除されるのかを明らかにすることを目的としている。昨年度は、(1)リステリア菌に対する感染抵抗性の発現におけるPGRP-LEの関与について解析し、リステリア菌を認識し、排除する過程に、PGRP-LEが重要な役割を果たしていることを明らかにした。今年度は、(2)PGRP-LEにより細胞内で認識されたリステリア菌が、どのような分子機構により排除されるのかを明らかにするために、オートファジーに着目し解析した。オートファジーは、LC3蛋白質にGFPをつないだキメラ蛋白質(GFP-LC3)の挙動を追うことで可視化できることが知られている。まず、野生型のショウジョウバエ成虫から回収した血液細胞では、リステリアを感染させるとGFP-LC3のドットが観察され、オートファジーが誘導されることを確認した。そこで、PGRP-LE変異体から回収した血液細胞に、リステリア菌を感染させたところ、GFP-LC3のドットが観察されずに、オートファジーが誘導されないことがわかった。次に、リステリア菌を感染させたS2細胞では、PGRP-LE依存にリステリア菌の排除が誘導されるが、このPGRP-LEに依存したリステリア菌の排除は、オートファジー誘導に必要なAtg5のノックダウンにより抑制され、オートファジーによりリステリア菌の排除が起きることが分かった。さらに、Atg5をノックダウンしたショウジョウバエに、リステリア菌を感染させると、PGRP-LEの変異体と同様に、その感染抵抗性が低下することを分かった。これらの結果は、PGRP-LEはオートファジーを誘導してリステリア菌を排除することを示している。

Research Products

• [Journal Article] 昆虫の自然免疫機構を解き明かす (2009)
  • Author(s): 倉田祥一朗
  • Journal Title: 化学 64 Pages: 12-17
• [Journal Article] Autophagic control of Listeria through intracellular innate immune rec ognition in Drosophila (2008)
  • Author(s): Yano, T., Mita, S., Ohmori, H., Oshima, Y., Fujimoto, Y., Ueda, R., Takada, H., Gold man, W. E., Fukase, K., Sily erman, N., Yoshimori, T., Ku rata, S.
  • Journal Title: Nature Immunology 9 Pages: 908-916
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of Autophagy via Innate Bacterial Recognition (2008)
  • Author(s): Yano, T., and Kurata, S
  • Journal Title: Autophagy 4 Pages: 958-960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A cyclopentanediol analogue selectively suppresses the conserved innate immunity pathways, Drosophila IMD and TNF-α pathways. (2008)
  • Author(s): Sekiya, M., Ueda, K., Okazaki, K., Kikuchi, H., Kurata, S., and Oshima, Y.
  • Journal Title: Biochem. Pharm. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 細胞内外での病原体認識と昆虫感染防御システム (2007)
  • Author(s): 倉田祥一朗
  • Journal Title: バイオインダストリー 24 Pages: 63-67
• [Journal Article] ショウジョウバエの菌体認識機構 (2007)
  • Author(s): 倉田祥一朗
  • Journal Title: 化学療法の領域 23 Pages: 80-86
• [Presentation] Autophagic control of Listeria through intracellular innate immune recognition in Drosophila (2008)
  • Author(s): Kurata, S
  • Organizer: Awaji International Forum on Infection and Im Imunity
  • Place of Presentation: Awaji, Japan
  • Year and Date: 2008-09-09
• [Presentation] ショウジョウバエPGRP-LEによる細胞内寄生細菌の認識とオートファジー誘導 (2007)
  • Author(s): 矢野環、三田静香、大森弘子、大島吉輝、上田龍、吉森保、倉田祥一朗
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会・第80回日本生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-14