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2014 Fiscal Year Annual Research Report

細菌感染によるオートファジーと細胞死の生理機能解析

Research Project

Project/Area Number 12J06919
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

相川 知宏  京都大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsオートファジー / 細胞死 / Bclファミリー分子群 / Beclin1 / A群レンサ球菌
Outline of Annual Research Achievements

当該研究では、細菌感染時のオートファジーと細胞死の双方の誘導に関わる分子として、細胞死制御因子であるBclファミリー分子群に着目し、A群レンサ球菌(GAS)感染時の細胞死とオートファジーの解析を行った。
栄養飢餓時のオートファジー誘導には、Beclin1やVps34等が複合体を形成する必要があるが、Beclin1にはBclファミリー分子のBcl-2が結合することが明らかとなっており、Bcl-2強発現細胞ではBeclin1へのBcl-2の競合的結合により、複合体形成とオートファジー誘導が抑制される。
しかし、GAS感染時のBcl-2強発現細胞では、細胞死の誘導は抑制されたが、オートファジーの誘導は抑制されなかった。一方、Bcl-2と同じ細胞死抑制因子であるBcl-xL、Bcl-w、Bcl2A1強発現細胞では細胞死とオートファジーの両者が抑制された。
次にBclxLの欠損細胞を作製し、本分子の内因性レベルでのオートファジーに対する影響を評価した。欠損細胞ではオートファジー誘導が促進されるという予測に反し、オートファジー誘導の抑制と細胞内生菌数の増加が観察された。ただし、形成されるオートファゴソームは通常の環状構造でなく、環が閉じ切っていない不完全なもの、あるいは環状構造ではない凝集体も多数認められた。
同様に、オートファジー誘導能をBeclin1欠損細胞において評価した。オートファゴソームの数や大きさに差はなかったが、断片化したオートファゴソームが見られるなど形成異常が生じていることが示唆された。興味深いことに、Beclin1欠損細胞においてはGASの細胞侵入数が顕著に減少していた。
以上より、細菌感染時には栄養飢餓時とは異なるBcl分子がオートファジーの誘導を制御していること、Beclin1がGASの細胞内侵入ならびに部分的なオートファジー誘導を制御していることが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Intraindividual variation in core microbiota in peri-implantitis and periodontitis.2014

    • Author(s)
      N. Maruyama, F. Maruyama, Y. Takeuchi, C. Aikawa, Y. Izumi, I. Nakagawa.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 6602

    • DOI

      10.1038/srep06602

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] New insights from infection-specific gene expression network.2014

    • Author(s)
      H. Abe, C. Aikawa, A. Nakabachi, M. Miyakoshi, F. Maruyama.
    • Journal Title

      Nihon Saikingaku Zasshi

      Volume: 69 Pages: 539-546

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rab17-mediated recycling endosomes contribute to autophagosome formation in response to Group A Streptococcus invasion.2014

    • Author(s)
      B. Haobam, T. Nozawa, A. Minowa-Nozawa, M. Tanaka, S. Oda, T. Watanabe, C. Aikawa, F. Maruyama, I. Nakagawa.
    • Journal Title

      Cellular Microbiology

      Volume: 16 Pages: 1806-1821

    • DOI

      10.1111/cmi.12329

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative genome analysis and identification of competitive and cooperative interactions in a polymicrobial disease.2014

    • Author(s)
      A. Endo, T. Watanabe, N. Ogata, T. Nozawa, C. Aikawa, S. Arakawa, F. Maruyama, Y. Izumi, I. Nakagawa.
    • Journal Title

      ISME Journal

      Volume: 9 Pages: 629-642

    • DOI

      10.1038/ismej.2014.155

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The staphylococcal elastin-binding protein regulates zinc-dependent growth/biofilm formation.2014

    • Author(s)
      M. Nakakido, C. Aikawa, I. Nakagawa, K. Tsumoto.
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 156 Pages: 155-162

    • DOI

      10.1093/jb/mvu027

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細菌感染特異的オートファジーにおけるBeclin1の役割2015

    • Author(s)
      相川知宏、野澤孝志、中島慎太郎、今村拓郎、丸山史人、中川一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28

URL: 

Published: 2016-06-01  

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