2017 Fiscal Year Research-status Report
腸炎ビブリオT3SS2の宿主細胞接触認識-分泌制御機構の解明
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17K08829
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
児玉 年央 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (20346133)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腸炎ビブリオ / 3型分泌装置 / エフェクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸炎ビブリオ感染による腸管病変には、小染色体上の3型分泌装置(T3SS2)が必須である。T3SSは宿主細胞に直接エフェクターを注入するタンパク分泌装置である。よって、エフェクターを宿主細胞に効率よく注入するには、宿主細胞との接触を感知し、分泌タンパク質の質と量を制御する必要がある。本研究では、VgpA、VgpBの機能解析を通して、T3SS2の細胞接触認識-分泌制御機構を明らかにすることを目的とした。
vgpAおよびvgpB遺伝子欠損株は、本研究で解析した全てのT3SS2依存的な生物活性（細胞毒性、ストレスファイバー形成、腸管毒性、エフェクターの細胞内注入活性）を失っていたことから、T3SS2の機能発揮に必須の因子であると考えられた。しかしながら、vgpAおよびvgpB遺伝子欠損により、T3SS2関連タンパク質の発現は影響を受けなかった。さらに、vgpAおよびvgpB遺伝子欠損によって誘導されるエフェクターの分泌亢進とtransloconの分泌減少は、クロラムフェニコール添加により阻害されなかったことから、遺伝子発現変化は必要ない考えられた。以上の結果により、VgpAおよびVgpBはT3SS2のgatekeeperのとして機能していると結論づけた。さらに、T3SS2の細胞接触刺激因子（Factor X）として、ポタシウムイオンを同定した。KCl存在下で腸炎ビブリオを培養すると、エフェクターの分泌亢進とtransloconの分泌減少という、vgpAおよびvgpB遺伝子欠損株と同様の分泌パターンを示した。
一般的に、ポタシウムイオン濃度は、細胞外（3.5-5.2mM)に比べて細胞内(130-145mM)で非常に高い。よって、腸炎ビブリオは宿主細胞内のポタシウムイオンを感知することで、T3SS2の分泌スイッチを切り替えている可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に行ったVgpAおよびVgpBの機能解析の過程で、平成30年度に遂行予定であった細胞接触刺激因子の同定に成功した。よって、計画を前倒して進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度に予定している「VgpAおよびVgpBの菌体内の局在解析」に加えて、平成31年度に予定していた「細胞接触刺激因子がT3SS2関連遺伝子群の発現に及ぼす影響」、「細胞接触刺激因子がVgpAおよびVgpBの菌体内での局在に及ぼす影響」および「宿主細胞内の細胞接触刺激因子の量的変化がT3SS2 effectorの細胞内移行に及ぼす影響」について解析を行う予定である。
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