| Project/Area Number |
23KJ2178
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
藤 博貴 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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)
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| Keywords | A群レンサ球菌 / 宿主翻訳 / リボソームプロファイリング / 細菌毒素 |
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| Outline of Research at the Start |
溶連菌は貪食細胞以外の上皮細胞への細胞内侵入能を有し、上皮細胞へ感染した際に宿主機能の異常を引き起こす。その結果、侵入した細胞内での溶連菌が生存するためのニッチを構築し細胞内での潜伏感染を果たす。これまでの研究過程で 、溶連菌が宿主翻訳機構を抑制すること、またその現象が溶連菌の細胞内生存性に重要な毒素分子によって引き起こされることを見出した。この結果は、これまで見過ごされてきた細胞内侵入細菌による宿主翻訳の撹乱機構が侵入細菌の細胞内生存性に関与することを示す。本研究では、このタンパク質毒素による翻訳抑制機構メカニズム、ひいては翻訳を介した宿主-細菌間の新たな相互作用を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、上皮細胞に感染した溶連菌が分泌した毒素による宿主翻訳抑制のメカニズムと生理的意義の解明を目的とする。本年度では、溶連菌のタンパク質毒素による翻訳抑制機構メカニズムを解明するために、まず毒素による翻訳抑制の変化の大きい、つまり標的遺伝子の同定を試みた。そこで溶連菌を感染させた際の宿主翻訳動態を最先端のトランスレイトミクスツールであるリボソームプロファイリングにより調べた。HeLa細胞へ溶連菌を感染させた後、感染経時的に細胞を破砕し、これらのサンプルを用いてリボソームプロファイリングを実施した結果、早期の感染時間における翻訳動態を捉えることに成功した。その結果、感染初期に翻訳が減少する転写産物が存在することを特定した。その遺伝子の機能分類群をカテゴライズするGene ontology解析から、宿主翻訳の生合成に関与するGOの翻訳が減少していることがわかり、翻訳動態への抑制効果と関連する結果が得られた。今後感染時における特定の遺伝子の翻訳産物の低下が、これまでに観察されている溶連菌感染で起きるゴルジ体の断片化やオートファジー阻害といった溶連菌が起こす病態と関連するかどうかを、来年度以降より検証する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
感染細胞でのリボソームプロファイリングでの実験サンプルをシーケンスした際に、感染後期のサンプルのリードがほとんど得られない問題に直面したために、その問題点を解消するための条件検討を重ねた。その結果、感染サンプルのリボソームプロファイリングが可能な条件を設定することに成功したが、その条件検討に充てた期間の分だけ研究の進捗が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
感染細胞でのリボソームプロファイリングの条件設定が終えたため、今後感染経時的な翻訳動態を追いつつ、RNAseqによりRNAレベルの変化も同時に計測することで、感染時における転写を超えた翻訳動態を解明する予定である。
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