2021 Fiscal Year Research-status Report
腸管系病原菌が形成するIV型線毛を利用した分泌タンパク質の放出機構解明
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20K16245
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
沖 大也 大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員(常勤) (30845285)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 腸管病原体 / IV型線毛 / マイナーピリン / セクレチン / コレラ菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コレラ菌などの腸管病原菌は、汚染された食物や飲み水を介して腸管内に侵入すると、繊維状の巨大構造物である『線毛』を菌体表面上に形成するとともに、分泌タンパク質を菌体外に産生することで、腸上皮細胞への付着と定着を達成する。その後、増殖した病原菌は毒素を産生し、様々な病原性を発現する。この定着過程は感染を成立させるための最も重要なステップであり、定着が成立しなければ病原性を発現することはできない。本研究では、コレラ菌の腸管定着過程で特に重要であると考えられる分泌タンパク質が、IV型線毛および外膜タンパク質セクレチンとどのような相互作用をし、菌体外に分泌されているのか明らかとする。本研究が目指す定着過程の要となる分泌タンパク質を標的とした創薬は、既存のワクチンなどと異なる新規アプローチであり、ワクチンの効果が薄い乳幼児に対しても効果的であると考えられる。また、細菌を死滅させないことから耐性菌を生じさせづらいという大きな利点もある。すなわち、既存のワクチンや抗生物質に替わる次世代の治療法・感染症予防となる可能性を有している。
本年度は、コレラ菌の分泌タンパク質とIV型線毛の複合体の結晶構造解析を行った。結晶化スクリーニングの結果得られた初期結晶は質が悪く、10Å以下の分解能しか得られなかったが、条件の最適化の結果、キシリトールを添加剤として含む条件において高品質の結晶を得ることに成功した。得られた結晶を用いて、大型放射光施設SPring-8において回折実験をおこない、最高分解能4.1Åで構造決定に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、線毛構成タンパク質と分泌タンパク質の複合体の構造解析に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
線毛タンパク質と分泌タンパク質の複合体構造の解析を進める。
また、外膜タンパク質セクレチンを大腸菌発現系を用いて大量精製を試みる予定である。精製したセクレチンは膜タンパク質であることから、可溶化に最適な界面活性剤の選択を行う。得られたセクレチンはクライオ電子顕微鏡によって構造解析を試みる。
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| Causes of Carryover |
発注予定の物品が年度中に納品できない可能性があったため繰り越した。
次年度に改めて繰り越した予算を使用して発注する予定である。
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Research Products
(2 results)
