A群レンサ球菌の細胞外脱出に関するメカニズムと生物学的意義の解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K16241
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 野澤 敦子 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (60824159)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: A群レンサ球菌 / RabGAP1L / RHOQ / Rab10 / ARL10

Outline of Annual Research Achievements

A群レンサ球菌(group A streptococcus: GAS)は細胞内にエンドサイトーシスで侵入後、エンドソーム膜を破壊し細胞質に逃れるが、オートファジーと呼ばれる細胞内の分解経路によって分解される。一方、GASは膜輸系であるリサイクリングエンドソームを介して細胞外に脱出することが明らかになっている。このエンドサイトーシスからオートファジーに至るまでの経路を負に制御し、リサイクリングの経路を正に制御するのがRabGAP1Lであることが明らかになっていたので、当該年度は、質量分析によりRabGAP1Lと相互作用する候補分子の同定を行い、その分子についての機能解析を行った。
まず、質量分析によりRabGAP1Lと相互作用する候補分子として約５００以上の宿主タンパク質が同定された。RabGAPlLによるエンドサイトーシス経路とリサイクリング経路の制御がRabGAP1LのGAPとしての酵素活性依存的なものであることが明らかになっていたことから、特にGTPaseとして報告されている９種のタンパク質分子に着目することにした。これらの９種のタンパク質をそれぞれノックダウンした細胞にGASを感染させて、オートファゴソームのマーカーであるLC3、損傷を受けたエンドソームのマーカーであるGalectin3、リサイクリングエンドソームのマーカーであるRab11Aの感染細胞中の局在を調べたところ、RHOQおよびRab10がエンドサイトーシス経路の制御に関与し、一方、ARL10がリサイクリングの経路の制御に関与していることが明らかになった。さらにTBC1D18はRHOQ、Rab10、ARL10と非感染細胞及び感染細胞中で相互作用していることも免疫沈降により明らかにした。