2021 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of environmental response and micro-colony induction in uropathogenic E. coli
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19K07533
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
平川 秀忠 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80431758)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 尿路感染症 / 薬剤耐性 / 病原性 / バイオフィルム / 環境応答 / 発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
尿路病原性大腸菌(UPEC)は、尿路感染症の主要な起因菌である。UPECは、膀胱の上皮細胞に侵入し、マイクロコロニーを形成することで各種抗菌薬や宿主免疫系に対して抵抗性を示す。本研究では、UPECが膀胱上皮細胞内においてマイクロコロニー形成するための責任因子やその誘導条件、制御系因子の同定を行った。
私たちは、シチジン結合性の転写制御因子CytRがマイクロコロニー形成を抑制することを発見した。cytR遺伝子を欠損させたUPECは、親株と比べて膀胱上皮細胞内で高いマイクロコロニー形成能を示すとともに、恒常的に鞭毛が高発現していた。精製したCytR蛋白質は鞭毛をコードする遺伝子プロモーターに結合し、鞭毛の発現を抑制するが、シチジンによって脱抑制された。以上の結果から、CytRは、鞭毛の発現抑制に起因して、マイクロコロニー形成および、膀胱上皮細胞に対する感染力を低下させること、その鞭毛の発現抑制は細胞外シチジンによって解除されることを証明した。本研究を通して、UPECのマイクロコロニー形成には、鞭毛が重要であること、その鞭毛発現がシチジンによって誘導されることを明らかにした。
さらに私たちは、マイクロコロニー形成に関与する新たな責任因子として、Tol/Pal蛋白質複合体並びに、外膜蛋白質OmpXとOmpAを発見した。それぞれの遺伝子を欠損させたUPECは、親株と比べてマイクロコロニー形成能が低く、また経尿道感染マウスにおいて膀胱および、腎臓への感染効率が１００倍以上低いことを明らかにした。以上の結果から、Tol/Pal蛋白質複合体やOmpX、OmpAは、UPECによる尿路感染症を増悪させる新規病原性因子であり、UPEC感染症に対する治療、予防薬開発のための新たな標的候補になりうることが示唆された。
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Research Products
(8 results)
