赤痢菌の細胞侵入性エフェクター分子が作用する宿主因子の同定とその生理的役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570257
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 渡辺 治雄 国立感染症研究所, 細菌第一部, 部長 (70142130)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 健二 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究員 (70311397)
• Keywords: 赤痢菌 / 細胞侵入性 / 貧食 / IpaC / エフェクター分子 / アクチン / ベーター・カテニン

Research Abstract

赤痢菌の第一次侵入に関与するIpa蛋白質群が宿主因子の何に直接的に機能するのかに関しては、IpaAが、Vinculinに直接結合することが見出されている。また、IpaC蛋白質をmicroinjectionあるいは宿主細胞内で発現させると、CDC42,Rac GTPaseの活性化が促進され、Filopodia, Lamellipodiaが惹起されることが、Sansonetti等のグループによって報告されたが、IpaCの直接のターゲットが何であるかは解っていない。IpaCに結合する宿主側因子を検索するため,yeast two hybrid系を用いて,陽性反応を示すクローンを分離した。その結果,陽性クローンが7個分離できた。その全ての塩基配列を決めたところ,一つがβ-cateninと100%の一致を示した。β-cateninは細胞間接着に関与しているタンパク質である。細胞接着部位にはE-cadherin: β-catenin: α-catenin: actin filamentの複合体が形成され,強固な細胞同士の接着を担っていることが知られている。又,E-cadherinは,赤痢菌の細胞間伝播に関与していることが知られている。IpaCのβ-cateninとの結合が,細胞間伝播に関与している可能性が考えられた。そこで,IpaCとβ-cateninの結合についてさらに解析を加えた。in vitro, in vivoにおけるIpaCとβ-cateninの結合を種種の実験により確認した。また,IpaCと結合しているβ-cateninはリン酸化を受けていることを明らかにした。β-cateninがリン酸化されると,E-cadherin: β-catenin: α-catenin複合体の解離が促進されることが知られている。赤痢菌を感染させた細胞内で,実際に複合体の解離が起こっていることを実験的に確認した。今後,赤痢菌の細胞間伝播に関する影響を調べる予定である。

Research Products

• [Publications] Hirose, K., Itoh, K., Watanabe, H.: "Selective amplification of rfbE, rfbS and fliC by multiplex PCR for identification and detection for S. enterica serovar Typhi"J. Clinic. Microbiol.. 40. 633-636 (2002)
• [Publications] Terajima, J., Izumiya, H., Watanabe, H.: "High genomic diversity of enterohaemorrhagic Escherichia coli isolates in Japan and its applicability for the detection of diffuse outbreak"Jpn. J. Infect. Diseas. 55. 19-22 (2002)
• [Publications] Watanabe, H., Terajima, J et al.: "Molecular typing methods for STEC"Human Press Inc. Totowa. N.J. 300 (2002)