2022 Fiscal Year Annual Research Report
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19K22715
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
中田 匡宣 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (90444497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住友 倫子 大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (50423421)
山口 雅也 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00714536)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 化膿レンサ球菌 / 線毛 / 翻訳効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化膿レンサ球菌はヒトを宿主として主に上気道や皮膚に感染し，局所性化膿疾患を惹き起こす．予防効果のあるワクチンは上市されておらず，本菌の生態と病原性発揮機構に基づき開発される予防・治療法が期待されている．主な初発感染部位である体表から深部組織への感染伝播過程において，菌体周囲の温度は上昇する．換言すれば，上気道と皮膚は，体内コア温度と比較して，低温となる傾向にある．これまでに，本菌の一部の血清型において，主な付着因子である線毛の産生量は低温でのみ産生されることを見出した．本菌は周囲の温度に対応して選択的に遺伝子転写と翻訳を調節する可能性があると考え，温度感受性の線毛産生の機構を解析した結果，線毛遺伝子の転写を促進する転写因子のmRNA量は培養温度の変遷により変化しないにも関わらず，転写因子の翻訳量が低温で増加することを認めた．転写因子の翻訳調節を担うRNAサーモセンサーして，mRNA翻訳開始部位の下流に位置するステムループ構造を挙げた．翻訳領域の同様の位置にステムループ構造の存在が推測される遺伝子群を抽出し，継続してステムループ構造を融解させる変異を導入した菌株の作製を行い，発現解析を行った．その結果，温度の変遷により翻訳効率が変化する因子群があった一方，翻訳効率の変化が認められない因子群が存在した．したがって，mRNA翻訳開始部位の下流に位置するステムループ構造だけでなく，非翻訳領域のmRNA構造も温度感受性の翻訳調節に関与することが推察された．さらに，温度感受性の線毛産生を呈する菌株において，線毛産生量の調節にエンドリボヌクレアーゼが関与するかについて検討した．エンドリボヌクレアーゼの一種を欠失させた結果，低温においても，線毛遺伝子の転写を促進する転写因子のmRNA量と線毛産生量は低下したため，エンドリボヌクレアーゼは線毛の産生に必要であることが示唆された．
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