2020 Fiscal Year Annual Research Report
Xenophagy recognizes bacteria through carbohydrate-binding ubiquitin ligase complex
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18K07109
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野澤 孝志 京都大学, 医学研究科, 助教 (10598858)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相川 知宏 京都大学, 医学研究科, 助教 (70725499)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ゼノファジー / ガレクチン / A群レンサ球菌 / 糖鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、細菌菌体表層の糖鎖分子を認識する糖鎖センサーを同定し、細胞内糖鎖センサーかゼノファジー誘導する分子機構を解明することで、細菌感染制御に特化したゼノファジーの誘導機構を明らかにすることを目的としている。細菌菌体表層の糖鎖合成酵素遺伝子群の欠損変異株を用いた解析から、表層糖鎖構造が宿主のゼノファジー誘導に関与していることを明らかにした。さらに、この菌体表層糖鎖に結合しリクルートするユビキチンリガーゼ複合体として、FBXO2-CUL1-SKP1-ROC1を同定することに成功した。FBXO2のノックアウト細胞を作成し、詳細な解析を行なった結果、FBXO2を介したユビキチンリガーゼ複合体が細菌を認識し、ユビキチン標識とゼノファジー誘導に寄与していることが示唆された。一方で、エンドソーム内腔の糖鎖を認識するタンパク質Galectin-3は、抗病原体因子であるGBP1の菌へのリクルートに関与していること、またGBP1はゼノファジー誘導に必須なキナーゼTBK1の活性化に寄与していることを明らかにした。以上の結果から、宿主細胞は、細菌の細胞内侵入によって細胞質に露出した細菌表層糖鎖だけでなく、宿主糖鎖を認識することで、ゼノファジーの誘導をコントロールしていることが明らかとなった。また、こうした糖鎖認識からゼノファジー誘導に至る分子メカニズムの解明は生体防御機構の観点からも重要な知見であると考えられる。
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