微生物および変性自己細胞の食細胞による貪食機構と意義

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20570127
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 白土 明子 Kanazawa University, 薬学系, 准教授 (90303297)
• Keywords: 細胞貪食 / 感染症 / 微生物 / アポトーシス / ショウジョウバエ / 自然免疫 / 炎症

Research Abstract

生体内の変性自己細胞や微生物は食細胞に選択的貪食を受け,生体恒常性が維持される。本研究は,
「貪食による精子形成支持や微生物排除の仕組み」と,「細菌が貪食殺菌装置に対抗する生き残り戦略」の解明を目指し,二年目は以下の成果を得た。
精巣セルトリ細胞が貪食依存に産生する精子形成支持因子の解析:
貪食依存にセルトリ細胞で発現亢進するカルボニルリダクターゼ1(CBR1)のセルトリ細胞コンディショナルノックアウトマウスを作成し,組み換え効率を調べるとほぼ100%近くであり改変動物の樹立と評価した。精子形成過程進行への寄与を,組織化学的解析と精巣上体の精子数で評価したところ,CBR1欠損は少なくとも正常環境下では精子形成に大きな影響を与えないとわかった。
黄色ブドウ球菌の哺乳類マクロファージによる細菌の殺菌回避を導く因子の同定
黄色ブドウ球菌菌株群の解析より,細胞壁成分の壁タイコ酸がTLR2経路抑制因子候補に挙げられ,今年度の遺伝学的及び生化学的解析によりその機構が判明した。TLR2リガンドである黄色ブドウ球菌リポプロティンのリガンド活性は壁タイコ酸により弱められ,これがマクロファージのTLR2経路を介するJNK経路活性化とこれに制御される活性酸素産生を抑制する。そのために,貪食された食細胞内で細菌が生き残ると考えられた。
ショウジョウバエ食細胞による黄色ブドウ球菌の貪食機構の解析
ショウジョウバエDraperが黄色ブドウ球菌の貪食受容体と見いだし,今年度は,黄色ブドウ球菌のDraperリガンドを,変異菌株ライブラリーを利用した遺伝学的解析と,細菌細胞壁成分の生化学的解析より見いだした。すなわち,細胞壁のリポタイコ酸がリガンドとしてDraperに直接結合し,食細胞内の低分子量G蛋白質を介して細菌を貪食した。さらに,本反応が細菌感染時にハエが生きるために必要な防御反応であると判明した。

Research Products

• [Journal Article] Auxiliary role for D-alanylated wall teichoic acid in Toll-like receptor 2-mediated survival of Staphylococcus aureus in macrophages (2010)
  • Author(s): Shiratsuchi, A., Shimizu, K., Watanabe, I., Hashimoto, Y., Kurokawa, K., Razanajatovo, I.M., Park, H.H., Park, H.K., Lee, B.L., Sekimizu, K., Nakankshi, Y.
  • Journal Title: Immunology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アポトーシス依存的な細胞貪食による生体恒常性の維持 (2010)
  • Author(s): 白土明子, 中西義信
  • Journal Title: 実験医学 (印刷中)
• [Journal Article] Pretaporter, a Drosophila protein serving as a ligand for Draper in the phagocytosis of apoptotic cells (2009)
  • Author(s): Kuraishi, T, Nakagawa, Y., Nagaosa, K., Hashimoto, Y., Ishimoto, T., Moki, T., Fujita, Y., Nakayama, H., Dohmae, N., Shiratsuchi, A., Yamamoto, N., Ueda, K., Yamaguchi, M., Awasaki, T., Nakanishi, Y.
  • Journal Title: EMBO J. 28 Pages: 3868-3878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lipoteichoic acid-dependent, Draper-mediated phagocytosis of Staphylococcus aureus by Drosophila hemocytes (2009)
  • Author(s): Hashimoto, Y., Tabuchi, Y., Sakurai, K., Kutsuna, M., Kurokawa, K., Awasaki, T., Sekimizu, K., Nakanishi, Y., Shiratsuchi, A.
  • Journal Title: J.Immunol. 183 Pages: 7451-7460
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The triacylated ATP binding cluster transporter substrate-binding lipoprote in of Staphylococcus aureus functions as a native ligand for the toll-like receptor 2 (2009)
  • Author(s): Kurokawa, K., Lee, H., Rho, K.-B., Asanuma, M., Kim, Y.S., Nakayama, H., Shiratsuchi, A., Choi, Y., Takeuchi, O., Kang, H.J., Dohmae, N., Nakanishi, Y., Akira, S., Sekimizu, K., Lee.B.-L.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 284 Pages: 8406-8411
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Signaling pathway involving GULP, MAPK, and Racl for SR-BI-induced phagocytosis of apoptotic cells (2009)
  • Author(s): Osada, Y., Sunatani, Y., Kim, I-S., Nakanishi, Y., Shiratsuchi, A.
  • Journal Title: J.Biochem. 145 Pages: 387-394
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effect of N-palmitoylphosphatidylethanolamine on macrophage phagocytosis through inhibition of Rac1 and Cdc42 (2009)
  • Author(s): Shiratsuchi, A., Ichiki, M., Okamoto, Y., Ueda, N., Sugimoto, N., Takuwa, Y., Nakanishi, Y.
  • Journal Title: J.Biochem. 145 Pages: 43-50
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study on the mechanism and role of phagocytic elimination of microbes and microbe-infected cells (2009)
  • Author(s): 白土明子
  • Journal Title: J.Juzen Med.Soc 118 Pages: 9-12
• [Journal Article] リン脂質を介したアポトーシス細胞の貪食除去 (2009)
  • Author(s): 白土明子, 中西義信
  • Journal Title: オレオサイエンス 9 Pages: 465-472
• [Presentation] Mechanism and role of phagocytosis of Staphylococcus aureus by Drosophila hemocytes (2009)
  • Author(s): A.Shiratsuchi, Y.Hashimoto, Y.Tabuchi, K.Kurokawa, K.Sekimizu, Y.Nakanishi
  • Organizer: Gordon Research Conference : Apoptotic Cell Recognition & Clearance, 'Worm-Fly-Vertebrate-Human Clearance And Failure'
  • Place of Presentation: Colby-Sawyer College, NH (USA)
  • Year and Date: 20090629-20090702
• [Presentation] リポタイコ酸と Draper を介したショウジョウバエヘモサイトによる黄色ブドウ球菌の貪食 (2009)
  • Author(s): 橋本優実, 田淵幸幾, 黒川健児, 粟崎健, 関水和久, 中西義信, 白土明子
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド (兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌のD-アラニン化壁タイコ酸にるショウジョウバエでの抗菌ペプチド産生の抑制 (2009)
  • Author(s): 田淵幸幾, 櫻井健次, 久綱真由美, 黒川健児, Bok Luel Lee, 関水和久, 中西義信, 白土明子
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド (兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] N-パルミトイルホスファチジルエタノールアミンのマクロファージ貪食抑制効果 (2009)
  • Author(s): 白土明子, 一木万奈美, 岡本安雄, 上田夏生, 杉本直俊, 多久和陽, 中西義信
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド (兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 実験科学に携わる様々な生き方 (2009)
  • Author(s): 白土明子
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド (兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] Draper-mediated phagocytosis of Staphylococcus aureus by Drosophila hemocytes (2009)
  • Author(s): Y.Hashimoto, A.Shiratsuchi, Y.Tabuchi, K.Sakurai, K.Kurokawa, K.Sekimizu, Y.Nakanishi
  • Organizer: 17th International Symposium on Molecular Cell Biology of Macrophages
  • Place of Presentation: KKR Kanazawa (Ishikawa)
  • Year and Date: 2009-07-03
• [Presentation] ショウジョウバエヘモサイトによる黄色ブドウ球菌の貪食機構 (2009)
  • Author(s): 橋本優実, 田淵幸幾, 黒川健児, 関水和久, 中西義信, 白土明子
  • Organizer: 日本生化学会北陸支部第26回大会
  • Place of Presentation: 福井大学文京キャンパス (福井県)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Book] Pattern recognition in phagocytic clearance of altered self. In : Target Pattern Recognition in Innate Immunity (2009)
  • Author(s): Nakanishi, Y., Henson, P.M., Shiratsuchi, A.
  • Total Pages: 5
  • Publisher: Landes Bioscience, Austin