Molecular mechanisms of cell death induced by BteA family proteins

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07485
• 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: Kuwae Asaomi 北里大学, 感染制御科学府, 准教授 (60337996)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 百日咳 / ボルデテラ / III型分泌装置 / エフェクター

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the function of BteA secreted from type III secretion system in Bordetella pertussis. We also analyzed the activation mechanism of the B. pertussis type III　secretion system. Our results suggest that B. pertussis sense the environmental oxidation/reduction situation and suppress the type III secretion system when the medium includes a reducing agent, e.g. ascorbic acid. The type III secretion system is composed of needle structure and basement that located in both inner and outer membrane of Bordetella. Our results suggest that Bordetella Bcr4 protein is necessary for the stability of BscI, which is one of the component of the type III secretion system basement structure.

Free Research Field

医科細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでボルデテラ属細菌のIII型分泌装置およびそこから分泌されるタンパク質に関しては動物を宿主とする気管支敗血症菌が主に研究対象とされ，百日咳菌では効率的にIII型分泌装置が活性化される条件が見出されていなかった．本研究では培地中から還元剤を除去すると百日咳菌のIII型分泌装置が活性化されるBteAなどのエフェクターが効率よく培地中に分泌されることを見出した．またIII型分泌装置の基部構造中のロッド様タンパク質が菌体内で安定に保持されるために必要なタンパク質に関しては，不明であったが，本研究でBcr4というタンパク質がロッド様タンパク質BscIの安定性に必須であることを見出した．