ヘリコバクター・ピロリのエフェクタータンパク質の機能と胃粘膜感染機構の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390141
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 笹川 千尋 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70114494)
• Keywords: ヘリコバクターピロリ / 分泌装置 / 胃 / 病原性

Research Abstract

ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)のcag pathogenicity island (cag PAI)遺伝子群には、IV型分泌装置と呼ばれる特殊な分泌機構の構成因子がコードされていると考えられており、この装置によって、ピロリ菌の病原性タンパク質CagAと、NF-κB活性化を促進させる未知の物質が、付着した宿主細胞に分泌されると考えられている。
この分泌装置の構造を解析するために、IV型分泌装置の解析が進んでいるAgrobacterium tumefaciensの分泌装置構成成分と相同性の高いcag PAI上の、HP0532 (VirB7), HP0528 (VirB9), HP0527 (VirB10), HP0525 (VirB11), HP0524 (VirD4)に着目して、ピロリ菌26695株の各遺伝子破壊変異株を作製した。作製した破壊株を胃癌細胞株AGS細胞に感染させて、各株によるCagAの宿主細胞移行能とIL-8産生能を検討した結果、HP0524はCagAの宿主移行のみに関与する因子であるが、HP0532, HP0528, HP0527,およびHP0525の遺伝子産物はCagAの宿主移行とIL-8産生能の両方に関与することが明らかになり、これらの因子が分泌装置の構造形成に関与する可能性が考えられた。そこで次に、各遺伝子産物に特異的なポリクローナル抗体を作製して、それぞれの構成成分の菌体における局在を、蛍光免疫顕微鏡を用いて観察した結果、HP0532は菌体表面に存在することが示唆された。また、各種抗体を用いた免疫電子顕微鏡観察から、ピロリ菌のIV型分泌装置は、赤痢菌やサルモネラ菌の菌体表面に存在するIII型分泌装置にみられる注射針のような構造とは大きく異なり、不定形の突起物であることが示唆された。
以上の結果から、ピロリ菌の病原性に深く関与するIV型分泌装置の超分子的構造の概要が初めて明らかになった。

Research Products

• [Publications] Mori, N., Krensky, A.M., Geleziunas, R., Wada, A., Hirayama, T., Sasakawa, C., Yamamoto, N.: "Helicobacter pylori induces RANTES through activation of NF-κB"Infection and Immunity. 71・7. 3748-3756 (2003)
• [Publications] 三室 仁美, 笹川 千尋: "Helicobacter pyloriのvirulence factor - cag PAIをめぐる最近の知見-CagAの活性とGrb2"Helicobacter Research. 7. 37-45 (2003)
• [Publications] Tanaka, J., Suzuki, T., Mimuro, H., Sasakawa, C.: "Structural definition on the surface of Helicobacter pylori IV secretion apparatus"Cellular Microbiology. 5・6. 395-404 (2003)