2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular evolution of hemolysins involved in oral streptococcal pathogenicity
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18K09552
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
長宗 秀明 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (40189163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田端 厚之 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 講師 (10432767)
友安 俊文 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (20323404)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 口腔連鎖球菌 / 溶血毒素 / 病原性 / 分子進化 / 細胞付着因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔内のミチス群連鎖球菌群（MGS）ではニューモリシンのような通常の4ドメイン型コレステロール依存性細胞溶解毒素（CDC）に加え，特にS. mitis（SM）やS. pseudopneumoniae（SPpn）で，CDCのN末端側に追加ドメイン（ExD）を持つ5ドメイン型CDCのレクチノリシン（LLY）やLLYと異なる遺伝子由来のLLYホモログ（ExD-CDC），さらにリパーゼ様領域-２つのExD相同領域-CDC細胞結合ドメイン相同領域を持つハイブリッド型溶血毒素様蛋白質（LCDCLP）の遺伝子が高頻度で見いだされる。これまでの研究で，LCDCLPは菌体表面に存在し，ExDのレクチン活性で宿主細胞結合性を発揮する宿主細胞付着因子であることが示唆された。そこでこの遺伝子を持つS. mitis（SM）Nm-65株で本遺伝子欠損株を作製し，ヒト細胞HSC-2細胞に対する菌体付着性を比較解析した結果，この分子欠損でHSC-2細胞付着性は激減し，LCDCLPが宿主細胞付着因子であることを確認した。遺伝子分布・分子立体構造・分子機能を鑑みてLCDCLPをミチレクチン（MLC）と命名し，さらに解析を進めた結果，MLCはリパーゼ活性も保有する多機能性分子であることも判明した。また，MLCのExDと相同性を示すExDを持つExD-CDCにはMLC同様の宿主細胞結合性が疑われたことから，ExD-CDCやそのExD欠損変異体が形成した膜孔前駆体を細胞表面に持つヒト単球系細胞THP-1についてヒト肝癌細胞HepG2への接着性を調べた結果，ExD依存的に細胞間の接着性が亢進することが判明した。またMLC保有株はExD-CDCの保有率も高かったことから，SMやSPpnのMLC保有株では，MLCとExD-CDCが協同してExD-CDCによる細胞障害性の亢進や宿主細胞の凝集・菌体定着を促し，その病原性が強化されている可能性が示唆された。
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[Journal Article] Cytotoxic property of Streptococcus mitis strain producing two different types of cholesteroldependent cytolysins2020
Author(s)
Atsushi Tababa, Hisashi Ohkuni, Haruka Hino, Takuya Saigo, Chihiro Kodama, Qing Tang, Toshifumi Tomoyasu, Yoshitaka Fukunaga, Yasuhiko Itoh, Hideaki Nagamune
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Journal Title
Infection, Genetics and Evolution
Volume: 85
Pages: 104483
DOI
Peer Reviewed
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