2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of bacterial effector proteins that negatively regulate the host ubiquitin system
| Project/Area Number |
16H05189
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
久堀 智子 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20397657)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ユビキチン / 脱ユビキチン化酵素 / レジオネラ / エフェクター / 細菌感染 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
病原細菌は宿主ユビキチンシステムを模擬して感染に有利な状況を作り出すために、ユビキチンシステムに対して正と負の両面から働きかけると考えられる。本研究課題では、重篤な肺炎を引き起こす病原細菌であるレジオネラを用い、その多彩なエフェクタータンパク質レパートリーの中から、脱ユビキチン化酵素 (Deubiquitinase; DUB) を見つけ出し、その機能や宿主感染における役割を明らかにすることを目的として研究を行っている。
これまでの研究で、申請者らがゲノム解析から見出していた DUB 候補と考えられる５つのタンパク質のうち、LotA と名付けたタンパク質について解析を行った。平成 28 年度に in vitro での酵素反応により LotA の DUB としての酵素活性を証明し、レジオネラ感染において形成される細菌内包液胞に集積するユビキチンレベルが LotA 依存的に除去されることを見出した。これらの結果を受け、本年度には感染における LotA の役割を明らかにするため、感染細胞内でのレジオネラ増殖への影響について詳細な解析を行った。その結果、LotA は DUB としての酵素活性によりレジオネラ液胞上に存在するポリユビキチン鎖を切断することで、レジオネラの細胞内増殖に寄与していることを見出した。さらにこの役割は、レジオネラの持つ他のユビキチン修飾酵素群との機能的なリンクの上に確立されていることを見出した。
これらの結果をまとめ、 Cellular Microbiology に論文を投稿し、受理された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
病原細菌の持つ多彩なユビキチンシステムへの関与は近年広く解析されてきているが、細菌の持つ脱ユビキチン化酵素を特定し、感染における役割を明らかにした研究報告はまだ数例に留まっている。その中で、一つの DUB をレジオネラエフェクターの中から見出し、ユビキチン除去の機構により、細菌が感染に有利な状況を作り出す仕組みを明らかにした意義は大きいと考える。研究課題実施期間に論文の完成までを短期間に達成し、レベルの高い専門誌による受理に至ったことは計画以上の進展であったと考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
５つの候補タンパク質のうち、１つについての解析を完了することができたので、残りの４つのタンパク質についての解析に着手する。タンパク質を精製し DUB としての酵素活性の有無を検証し、また真核細胞内での発現系を用いて、蛍光顕顕微鏡法で細胞内局在を解析する。さらに細胞内発現系により、標的タンパク質の同定を試みる。標的タンパク質が明らかとなった場合、その候補 DUB タンパク質に対する解析に集中して取り組み、DUB としての役割と意義を、感染系を含めた細胞生物学、生化学的手法で明らかにしていく。
|
