| Project/Area Number |
20K16241
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Nozawa Atsuko 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (60824159)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | TBC1D18 / RabGAP1L / RHOQ / Rab10 / ARL10 / SLO / Nga / A群レンサ球菌 / ストレプトリジンO / NADグリコヒドラーゼ / カルシウム / 劇症型レンサ球菌感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
A群レンサ球菌はヒトの咽頭炎などの起因菌として知られるが、時に軟部組織壊死などを伴う劇症型感染症も引き起こす。A群レンサ球菌が劇症型感染症を引き起こすには急激な感染拡大が必要であると考えられるが、その感染拡大機構や経路は不明な点が多い。近年、宿主上皮細胞内に侵入したA群レンサ球菌はリサイクリングエンドソームを介して細胞外へ脱出していることがわかってきており、感染拡大要因としての関連が注目される。しかしながら、A群レンサ球菌の細胞外脱出に関する分子メカニズムや生物学的意義については明らかになっていない。そこで本研究では、細胞外脱出に関わる宿主細胞因子、菌側の因子、生物学的意義を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Group A Streptococcus (GAS) typically invades epithelial cells and is transported by host membrane trafficking in infected cells. Since we have already revealed the RAB GTPase activating protein 1-like (TBC1D18) regulates exocytic and endocytic trafficking of the invading Group A Streptococcus, the present study aimed to extensively examine interaction factors of TBC1D18 and bacterial factors that are involved in bacterial exit from infected cells during GAS infection.
TBC1D18 interacted with Rab10, RHOQ, and ARL10, respectively. Rab10 and RHOQ regulated endolysosomal trafficking and subsequent autophagy induction and ARL10 regulated exocytic process via endocytic recycling during GAS infection. On the other hand, bacterial secretary protein, SLO and Nga, were required for exocytosis of GAS (bacterial exit from infected cells) through increasing intracellular calcium level. These interaction factors of TBC1D18 and bacterial factors are critical for intercellular trafficking of GAS.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
A群レンサ球菌(GAS)はヒトの咽頭炎や化膿性皮膚感染症などの原因菌としてよくみられる一方で、軟部組織壊死や敗血症性ショックを伴う劇症型レンサ球菌感染症(STSS)が世界各国で報告され、近年、日本においても患者数は増加傾向にある。STSSは発病から病状の進行が急激で、致死率も約30％と高いことから、医学的重要性は極めて高い。今回の結果は、GASの「細胞外脱出」という新概念を介したGASの病態発症機序の解明に繋がり得る知見であり、学術的な観点だけでなく、劇症型溶血性レンサ球菌感染症の治療法開発やワクチン開発に発展する臨床応用に向けた観点からも重要な知見である。
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