| Project/Area Number |
22K19426
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | Pyroptosis / Gasdermin / Protease / GSDMD / Pseudomonas aeruginosa / Aeromonas veronii / パイロトーシス / プロテアーゼ / ガスダーミン / 細菌プロテアーゼ / 細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
パイロトーシスは、ネクローシス様の形態変化を伴うプログラム細胞死の一種であり、炎症誘導や感染防御に関わる。その誘導にはプロテアーゼによるガスダーミン(GSDM) ファミリー分子の成熟化が必須である。本研究は、細菌・真菌由来プロテアーゼがGSDMを成熟化する可能性に直目している。細菌・真菌プロテアーゼによるGSDM依存的なパイロトーシス誘導は、宿主の感染抵抗性や炎症病態に影響を与えることが想定される。そこで本研究では、GSDM分子を成熟化させる細菌/真菌由来プロテアーゼを探索し、それらによって誘導されるパイロトーシスが感染病態に与える影響を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Pyroptosis is a form of programmed cell death associated with host defense and inflammation, initiated by the cleavage and activation of gasdermin (GSDM) family proteins. This study aimed to explore whether bacterial and fungal proteases can modulate pyroptosis by cleaving GSDMs. We established a simplified method for purifying GSDM proteins and screened microbial proteases for their cleavage activity. We identified a Pseudomonas aeruginosa proteases, AprA, that cleave human GSDMD and induce GSDMD-dependent necrotic cell death. Additionally, Aeromonas serine protease (ASP) cleaved human and mouse GSDMD at multiple sites, suggesting dual roles in activating or inactivating pyroptosis. These findings elucidate novel host-pathogen interactions and provide insights into how microbial enzymes modulate inflammatory cell death during infection.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、病原微生物が産生するプロテアーゼが宿主GSDM分子を切断することでパイロトーシスを制御し、感染病態に影響を及ぼす可能性を初めて実証した。これにより、感染時における宿主-病原体相互作用の新たな分子機構が明らかになり、病原体の免疫回避戦略や過剰炎症の制御メカニズムの理解が進展する。将来的には、GSDM切断を標的とした新たな感染症治療法や炎症制御戦略の開発への応用が期待される。
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