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2017 Fiscal Year Annual Research Report

ショウジョウバエ腸管において細菌を見分ける新規メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J03552
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

堀 亜紀  金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywords腸管免疫 / 腸内細菌 / ショウジョウバエ
Outline of Annual Research Achievements

腸管内には大量の腸内常在菌が存在しているため、有害な病原性細菌は排除し、宿主にとって有益な働きをする腸内常在菌は適切に維持するための特別なメカニズムが腸管には存在する。私はショウジョウバエを用いて、この特別なメカニズムの解明に迫ろうと考えた。そこで、これまでに報告のなかったグラム陽性菌経口感染時の免疫応答の解析を行い、Imd経路を介してストレス応答因子の発現が誘導されることを明らかにした。この機構は既知の抗菌ペプチドの産生によらない全く新しい防御応答である。さらに、この防御応答の上流でグラム陽性菌の感染を認識してImd経路を活性化する機構は、既知の因子によらない新規の機構であることが示唆された。この機構として、私は病原性細菌や腸内常在菌に特有の低分子化合物を受容体が認識し、腸管での免疫応答を制御しているのではないかという仮説をたて検証を行うこととした。
本年度は、完全に微生物freeのハエを安定して作成し、さらに特定の細菌のみを定着させたノトバイオートハエも作成し解析を行った。無菌ハエが通常飼育時のハエと比べてどのような違いがみられるか、さらにその違いがノトバイオートハエでどのように変化するのかを調べるため、腸管を用いてRNA-seqにより網羅的に遺伝子発現変化を調べた。
その結果、無菌ハエの腸管において通常飼育ハエの腸管よりも発現量が低下していたものとして、生殖細胞の分化などに重要なRNA結合因子や、腸管幹細胞の恒常性維持や腸管の構造に重要な腸管上皮極性因子、さらには脂質代謝に関わる因子や複数のペプチドホルモン・神経伝達物質が見られた。これらの因子は、特定のノトバイオートハエにおいて発現の回復が見られるものと見られないものとにわけられた。
これらの結果から、ある特定の腸内細菌が免疫応答やストレス応答以外にも、特定の遺伝子発現や生理機能の調節を行っていることが示唆された。

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

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Unexpected role of the IMD pathway in Drosophila gut defense against Staphylococcus aureus2018

    • Author(s)
      Hori Aki、Kurata Shoichiro、Kuraishi Takayuki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 495 Pages: 395~400

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.11.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ショウジョウバエ消化管での病原菌排除応答2017

    • Author(s)
      堀亜紀、倉石貴透
    • Journal Title

      月刊「細胞」

      Volume: 10月号 Pages: 21(547)~24(550)

  • [Journal Article] Phagocytosis Assay for Apoptotic Cells in <em>Drosophila</em> Embryos2017

    • Author(s)
      Nonaka Saori、Hori Aki、Nakanishi Yoshinobu、Kuraishi Takayuki
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 126 Pages: e56352

    • DOI

      10.3791/56352

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Reconstitution of mammalian gut microbiota in Drosophila intestine2017

    • Author(s)
      Aki Hori, Wataru Suda, Kenya Honda and Takayuki Kuraishi
    • Organizer
      EDRC 2017 (London, UK)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Establishment of techniques for long-term maintenance of germ-free Drosophila2017

    • Author(s)
      Aki Hori
    • Organizer
      3rd Makassar International Symposium on Pharmaceutical Sciences (Makassar, Indonesia)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ショウジョウバエ幼虫における無菌炎症の誘導に関わる新規経路の探索2017

    • Author(s)
      堀亜紀、見目裕之、野中さおり、福嶋和貴、山田夏美、川端真代、倉田祥一朗、倉石貴透
    • Organizer
      2017年度 生命科学系学会合同大会 ConBio2017 (神戸)

URL: 

Published: 2018-12-17  

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