Functional analysis of Bcr4 involved in activation of the Bordetella type III secretion system

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07542
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Abe Akio 北里大学, 感染制御科学府, 教授 (50184205)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ボルデテラ属細菌 / 気管支敗血症菌 / III型分泌装置 / シャペロン / ロッドタンパク質 / Bcr4 / BscI

Outline of Final Research Achievements

Bordetella bronchiseptica is known to inject pathogenic proteins called effectors into host cells via the type III secretion system (T3SS), which is common among Gram-negative pathogens. We have previously identified a chaperone-like protein called Bcr4 that regulates T3SS activity in B. bronchiseptica. In this study, we show that Bcr4 interacts with BscI, a rod protein of the T3SS. This is the first report of chaperone for an inner rod protein and a new finding that T3SS secretion is regulated by controlling rod protein stability.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

グラム陰性病原菌の多くはIII型分泌装置と呼ばれる針状の構造を有しており，この装置を介してエフェクターと呼ばれる病原因子を宿主細胞内に移行させる。III型分泌装置の制御を理解することで，細菌の病原性とその制御法についての情報を得ることが可能であり，新たな薬剤創生の基盤となる。本研究では，III型分泌装置の内部構造を形成するBscIと呼ばれるタンパク質の安定性は，シャペロンであるBcr4によって制御されることを新たに見出した。Bcr4は気管支敗血症菌や百日咳菌などのボルデテラ属細菌に特異的なタンパク質であり，シャペロンを介したIII型分泌装置の固有な制御を理解することが可能となる。