2017 Fiscal Year Research-status Report
ピロリ菌のシアル酸転移機構とその潜在的免疫修飾作用の解明
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17K17712
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩谷 駿 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (80608373)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 細菌学 / 疫学・予防医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シアル酸は、ヒトをはじめとする哺乳動物の細胞表層糖鎖の先端に存在し、抗原認識や炎症反応、細胞のガン化、その他様々な免疫反応に関与する。本研究では、未だ明らかとなっていないヘリコバクター・ピロリ（ピロリ菌）のシアル酸転移機構に着目し、ピロリ菌における同機構の有無、ならびにヒト免疫系との関わりを分子疫学と分子生物学的手法の両面から検証することを目的としている。平成29年度は以下の内容に関して研究を行なった。
①シアル酸発現ピロリ菌株のスクリーニングと疫学的評価：大分大学医学部環境予防医学講座の協力のもと、世界各地域から採取されたピロリ菌株を対象とした遺伝子スクリーニングを行い、複数のシアル酸発現候補株を見出した。また当初の予想通り、これら候補株の採取地域には強い偏りが見られたものの、現在までに得られている候補株が比較的少数（8株）であることから、疫学的な新知見を得るには至っていない。
②シアル化糖鎖の検出と構造解析：①で得られた候補株の表現型を確認するため、抗シアリルLeX抗体を用いたブロット解析を行い、シアル化LeX抗原の陽性反応を確認した。また現在、質量分析（LC-MS/MS）やNMR解析により抽出LPSの構造解析を進めている。
③ピロリ菌由来シアル酸転移酵素の発現・機能解析：①で得られた候補株には、シアル酸転移酵素のホモログをコードすると思われる推定遺伝子が2つ存在していた（ST1, ST2）。そこで、両遺伝子をクローニングし、大腸菌発現系による組換えタンパク質の取得を試みた。複数の大腸菌宿主および精製タグの組み合わせ試験から比較的回収量の高い組み合わせを選定し、目的タンパク質の精製および活性測定を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度実施したスクリーニングにより、シアル酸転移機構を有するピロリ菌候補株を見出すことができ、またその生菌株も確保することができた。これにより次年度以降も研究計画に沿った実験を行うことが可能である。一方、シアル化LPSの構造解析や、シアル酸転移酵素ホモログの機能解析など、今年度中に遂行を予定していた実験の一部については現在も進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の進捗状況を踏まえ、適宜、上記の実験を継続するとともに、当初の研究計画通り、④ヒト細胞株を用いたin vitroの免疫修飾試験や、⑤マウス感染モデルを用いた動物試験への移行を進めていく。
③の組換えタンパク質を用いた機能解析は、ピロリ菌のシアル酸転移機構の詳細を理解する上で重要な実験と考えているが、④、⑤の感染実験には直接関連しない。組換えタンパク質の性質等により実験が難航する場合は、ST遺伝子欠損株の構築を優先し、④、⑤の感染実験へとつなげる予定である。
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| Causes of Carryover |
研究計画がある程度順調に進行したことにより、消耗品費や委託費の使用額が当初の計画より低額になった。また、研究協力者との打ち合わせを全て遠隔で行ったことにより、当初予定していた旅費を使用せずに済んだ。これら差額については、次年度の必要試薬購入費に充てるほか、関連学会（日本ヘリコバクター学会、日本細菌学会等）への参加費とする。
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