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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Prion protein binds to aldolase A of bovine intestinal M cells

Research Project

Project/Area Number 15H04586
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

麻生 久  東北大学, 農学研究科, 教授 (50241625)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北澤 春樹  東北大学, 農学研究科, 准教授 (10204885)
奥 夏美 (岡田夏美)  東北大学, 農学研究科, 技術一般職員 (10621584)
野地 智法  東北大学, 農学研究科, 准教授 (10708001)
渡邊 康一  東北大学, 農学研究科, 助教 (80261494)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsプリオン / M細胞 / アルドラーゼA / 牛腸管上皮細胞株 / マウス腸管上皮細胞株 / 侵入 / 抗体阻害 / トランスサイトーシス
Outline of Annual Research Achievements

経口摂取したプリオン蛋白は腸管M細胞を介して侵入する。申請者は、プリオン蛋白が腸管上皮M細胞より分泌された解糖系酵素アルドラーゼAと結合して輸送小胞へと取り込まれることが、プリオン侵入に必須であることを発見した。そこで、細胞内アルドラーゼAをノックアウトすることでアルドラーゼAの機能を阻害し、アルドラーゼAのM細胞におけるプリオン蛋白質トランスサイトーシス機構における役割を解析した。
先ず、M細胞に存在するアルドラーゼAを阻害する目的で、Transcription activator-like effector nuclease(TALEN)をMIE細胞へトランスフェクションし、アルドラーゼAノックアウトを試みた。1st メチオニンを含む標的蛋白のエキソン部位の塩基配列を認識するようにTALENを設計することでC末端のエンドヌクレアーゼが目的部位を切断することにより、修復時に欠損して標的蛋白をノックアウトすることが出来る。
TALEN法によってアルドラーゼAをノックアウトしたMIE細胞(MIE ALDOA-/-細胞)はアルドラーゼAの発現が無く、M細胞に分化誘導することによってM細胞マーカーGP-2の発現は確認された。M細胞分化MIE ALDOA-/-細胞にプリオン蛋白質結合蛍光ビーズを添加し、9時間後の下部培地中蛍光ビーズ数をフローサイトメトリー解析によってM-MIE細胞と比較解析した。トランスサイトーシスされた蛍光ビーズの量は、アルドラーゼAノックアウトによって無処理およびプリオン蛋白質結合蛍光ビーズ両方で減少したが、プリオン蛋白質結合蛍光ビーズの方がより減少し、野生型のM細胞分化MIE細胞による抗アルドラーゼA抗体処理と同等の減少率であった。以上より、アルドラーゼA発現の阻害はM細胞のプリオン蛋白質結合蛍光ビーズのトランスサイトーシスを抑制することが判明した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (14 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] mmunobiotics for the Bovine Host: Their Interaction with Intestinal Epithelial Cells and Their Effect on Antiviral Immunity.2018

    • Author(s)
      Julio Villena, Hisashi Aso, Victor P. M. G. Rutten, Hideki Takahashi, Willem van Eden and Haruki Kitazawa
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 9 (326) Pages: 1-10

    • DOI

      10.3389/fimmu.2018.00326

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of a novel mechanism of action of bovine IgG antibodies specific for Staphylococcus aureus2018

    • Author(s)
      Furukawa M, Yoneyama H, Hata E, Iwano H, Higuchi H, Ando T, Sato M, Hayashi T, Kiku Y, Nagasawa Y, Niimi K, Usami K, Ito K, Watanabe K, Nochi T, Aso H.
    • Journal Title

      Veterinary Research

      Volume: 49 (1) Pages: 22-33

    • DOI

      10.1186/s13567-018-0517-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exopolysaccharides from Lactobacillus delbrueckii OLL1073R-1 modulate innate antiviral immune response in porcine intestinal epithelial cells2017

    • Author(s)
      Paulraj Kanmani, Leonardo Albarra2018.00326in, Hisakazu Kobayashi, Hikaru Iida, Ryoya Komatsu, A.K.M. Humayun Kober, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Yoshihito Suda, Hisashi Aso, Seiya Makino, Hiroshi Kano, Tadao Saito, JulioVillen, Haruki Kitazawa
    • Journal Title

      Molecular Immunology

      Volume: 93 Pages: 253-265

    • DOI

      org/10.1016/j.molimm.2017.07.009

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transcriptomic Analysis of the Innate Antiviral Immune Response in Porcine Intestinal Epithelial Cells: Influence of Immunobiotic Lactobacilli2017

    • Author(s)
      Leonardo Albarracin, Hisakazu Kobayashi, Hikaru Iida, Nana Sato, Tomonori Nochi,Hisashi Aso, Susana Salva, Susana Alvarez, Haruki Kitazawa and Julio Villena
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 8 (57) Pages: 1-15

    • DOI

      10.3389/fimmu.2017.00057

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of a moderate-fat diet enriched with fish oil on intestinal lipid absorption in a senescence-accelerated prone mouse model2017

    • Author(s)
      Kazushi Yamamoto; Yui Iwagaki; Koichi Watanabe; Tomonori Nochi; Hisashi Aso; Tsoyoshi Tsuduki
    • Journal Title

      Nutrition

      Volume: 50 Pages: 26-35

    • DOI

      0.1016/j.nut.2017.10.015

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an in vitro immunobiotic evaluation system against rotavirus infection in bovine intestinal epitheliocytes2017

    • Author(s)
      Kobayashi, H., P. Kanmani, T. Ishizuka, A. Miyazaki, J. Soma, L. Albarracin, Y. Suda, T. Nochi, H. Aso, N. Iwabuchi, J-z. Xiao, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
    • Journal Title

      Beneficial Microbes

      Volume: 8 (2) Pages: 309-321

    • DOI

      10.3920/BM2016.0155

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 末梢セロトニンの褐色脂肪細胞活性化による抗肥満作用2018

    • Author(s)
      田口輝明・甲藤士郎・田中孝太朗・庄 涛・吉村 梢・渡邊康一・野地智法・麻生 久
    • Organizer
      日本畜産学会第124回大会
  • [Presentation] 初産牛における乳汁中の体細胞数と炎症誘起因子シクロフィリンA濃度との相関解析2018

    • Author(s)
      海野 剛・浦川めぐみ・庄 涛・田中孝太朗・吉村 梢・佐藤佑子・伊藤 愛・小林宏子・渡邊康一・野地智法・麻生 久
    • Organizer
      日本畜産学会第124回大会
  • [Presentation] ブタにおける二次リンパ組織の形態形成機序の解明2018

    • Author(s)
      古川睦実・伊藤 駿・鈴木俊一・淵本大一郎・渡邊康一・麻生 久・野地智法
    • Organizer
      日本畜産学会第124回大会
  • [Presentation] Development of immune and microbial environments is independently regulated in the mammary gland2017

    • Author(s)
      Niimi K., Usami K., Aso H., Nochi T.
    • Organizer
      日本免疫学会第46回学術集会
  • [Presentation] Important role of the immunological network between large intestine and mammary gland in breastfeeding2017

    • Author(s)
      Usami K., Niimi K., Kamioka M., Kiyono H., Aso H., Nochi T.
    • Organizer
      日本免疫学会第46回学術集会
  • [Presentation] プロバイオティクス枯草菌によるウシ乳房炎の発症軽減効果2017

    • Author(s)
      浦川めぐみ・佐藤秀俊・庄 涛・田口輝明・海野 剛・田中孝太朗・甲藤士郎・吉村 梢・小林宏子・伊藤 愛・高田直和・芦田延久・大友直樹・渡邊康一・野地智法・麻生 久
    • Organizer
      日本乳房炎研究会第22回学術集会
  • [Presentation] 二次リンパ組織の形態形成に関するブタ胎仔を用いた組織学的研究2017

    • Author(s)
      古川睦実、伊藤 駿、盛田彰太郎、鈴木俊一、淵本大一郎、中井美智子、大西 彰、新實香奈枝、宇佐美克紀、佐々木志保、渡邊康一、麻生 久、野地智法
    • Organizer
      日本獣医学会第160回学術集会
  • [Presentation] X-SCIDモデルブタ(IL2Rg欠損ブタ)の各種臓器内に認められるT細胞およびB細胞分布に関する組織学的研究2017

    • Author(s)
      伊藤 駿、古川睦実、盛田彰太郎、鈴木俊一、淵本大一郎、中井美智子、大西 彰、新實香奈枝、宇佐美克紀、佐々木志保、渡邊康一、麻生 久、野地智法
    • Organizer
      日本獣医学会第160回学術集会
  • [Presentation] Effects of common microbial ligands for TLRs on adipogenesis and inflammation in porcine adipocytes2017

    • Author(s)
      井形愛美・K.AKM Humayun・Tada A.・A. Leonardo・Ikeda-Ohtsubo W.・Aso H.・Yoda K.・Miyazawa K.・He Fang・Saito T.・Villena J.・Kitazawa H.
    • Organizer
      日本畜産学会第123回大会
  • [Presentation] Dispensable role of indigenous bacteria in developing the mammary gland functions2017

    • Author(s)
      Niimi K.・Usami K.・Furukawa M.・Sasaki S.・Ito S.・Banba Y.・Watanabe K.・Aso H.・Nochi T.
    • Organizer
      日本畜産学会第123回大会
  • [Presentation] 末梢セロトニンの骨格筋線維型移行および代謝亢進作用の解明2017

    • Author(s)
      甲藤士郎・田口輝明・田中孝太朗・庄 涛・吉村 梢・渡邊康一・野地智法・麻生 久
    • Organizer
      日本畜産学会第123回大会
  • [Presentation] Development of advanced evaluation system of anti-disease immunobiotics2017

    • Author(s)
      Komatsu R.・Iida H.・K.AKM Humayun・Albarracin Leonardo 3・Suda Y.・Ikeda-Ohtsubo W.・Aso H.・Iwabuchi N.・Xiao Jin-zhong・Saito T.・Villena J.・Kitazawa H.
    • Organizer
      日本畜産学会第123回大会
  • [Presentation] 授乳期特有の乳腺免疫の発達に関わるT細胞の役割とは2017

    • Author(s)
      宇佐美克紀・新實香奈枝・古川睦実・佐々木志保・伊藤 駿・馬場柚里・渡邊康一・麻生 久・野地智法
    • Organizer
      東北畜産学会第67回大会
  • [Presentation] 授乳期の乳腺の機能形成おける役割2017

    • Author(s)
      佐々木志保・新實香奈枝・宇佐美克紀・古川睦実・伊藤 駿・馬場柚里・渡邊康一・麻生 久・野地智法
    • Organizer
      東北畜産学会第67回大会
  • [Book] Energy homeostasis by peripheral serotonin2017

    • Author(s)
      Hitoshi Watanabe, Michael Rose, Yoshinori Kanayama, Hitoshi Shirakawa and Hisashi Aso
    • Total Pages
      305
    • Publisher
      InTech Team
    • ISBN
      978-953-51-5290-3
  • [Remarks] 東北大学大学院農学研究科機能形態学分野

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/keitai/index-j.html

  • [Remarks] 東北大学大学院農学研究科食と農免疫国際教育研究センター

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/cfai/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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