2018 Fiscal Year Research-status Report
病原細菌の菌体表層にみられるフィブロネクチン結合タンパク質群の病原的機能と構造
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15K08481
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
片山 誠一 岡山理科大学, 理学部, 教授 (70169473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫃本 泰雄 岡山理科大学, 理学部, 教授 (90136333)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Clostridium perfringens / fibronectin (Fn) / Fn-binding proteins / GAPDH / autolysin |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウェルシュ菌(Clostridiumu perfringens)はヒトにヒトにガス壊疽と食中毒を引き起こす偏性嫌気性グラム陽性細菌である。ヒトのフィブロネクチン(Fn)は、この細菌に結合する。我々は、この細菌のペプチドグリカン層にFn結合タンパク質FbpCとFbpDが存在することを明らかにした。今年度は、まずウェルシュ菌菌体へのFn結合をELISA法を用いて定量化した。この方法を用いてΔfbpC ΔfbpD株でのFn結合を調べたところ、Fn結合量の減少は認められなかった。次にΔfbpC株での結合をみるとFn結合量の減少が認められた。面白いことにΔfbpD株では、逆にFn結合量が増加した。相補実験では、わずかではあるが、FbpC、FbpD共にFn結合を高めることがわかった。以上のことから、FbpC, FbpDは、ウェルシュ菌のFn結合に主要な役割を果たしていないことが示唆された。
昨年、ウェルシュ菌の菌体表面にはGAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)がわずかながら存在し、ウェルシュ菌の菌体表層に存在する自己溶解酵素オートリシンと結合することが明らかになった。またGAPDHがFbp活性を有することが明らかになった。さらに最近、オートリシン自身にFn分子が結合することもわかった。そこで、キシロース誘導型プロモーターをウェルシュ菌のオートリシン遺伝子(acp)上流に挿入し、4%キシロース存在
下でacp遺伝子の発現を増加させたところ、その菌体へのFn結合量が増加した。よって、FbpC、オートリシンとオートリシンに結合したGAPDHがウェルシュ菌菌体へのFn結合の担い手であることが、明らかとなって来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
やっと、ウェルシュ菌菌体へのFn結合に関与するタンパク質の同定が進んだ段階だと言える。ここまで研究が進んだのは、一定の成果と考えている。しかし、これらのタンパク質が、ウェルシュ菌の病原性にどれほど貢献しているのか、動物培養細胞等を用いたin vivoの実験をしなければならないが、そこまで準備が進んでいない。以上のことから、やや遅れているとの判断を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
オートリシン遺伝子の欠失株を作製し、オートリシンがウェルシュ菌のFn結合に関与することを明確にしたいと考えている。次にオートリシンは、既にその立体構造が決定されている。また、最近、ウェルシュ菌のGAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)の立体構造が決定された。これらの情報を元にオートリシンとGAPDHの結合の立体的モデリングを専門家に依頼して、両タンパク質の構造生物学的関係を明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
今までの研究成果をまとめて2019年４月に開催される第92回日本細菌学会総会で発表する。それに科学研究費を用いるため。
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