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2021 Fiscal Year Research-status Report

The underlying mechanism for the inhibition of C1P-mediated phagosome maturation by pathogenic mycobacteria

Research Project

Project/Area Number 21K06086
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

中山 仁志  順天堂大学, 医療看護学部, 准教授 (70514933)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsセラミド代謝 / C1P / 結核菌 / マンノースキャップ型リポアラビノマンナン / 脂質マイクロドメイン
Outline of Annual Research Achievements

結核菌やMycobacterium avium-intracellulare complex (MAC)のような病原性抗酸菌は、好中球やマクロファージのような貪食細胞へ貪食された後、食胞へのリソソーム融合(食胞成熟)を阻害することで細胞内寄生する。最近我々は、ヒト好中球による抗酸菌貪食後の食胞を解析し、結核菌はManLAMを利用して食胞膜上のラクトシルセラミド(LacCer, CDw17)が形成する脂質マイクロドメインへのセラミド代謝酵素の分子会合を阻止することを見出した。また、本酵素は生理活性脂質であるセラミド-1-リン酸(C1P)を産生する。本研究では、結核菌による脂質マイクロドメインへの分子会合阻害とC1Pを介した生理機構の解明を目指すため、蛍光セラミドなどを用いた解析を行った。具体的には、超解像顕微鏡(STED)や生化学的方法により、ヒト好中球へ非病原性抗酸菌由来PILAMあるいは病原性抗酸菌由来ManLAMをコートしたビーズを貪食させ、それら細胞へ蛍光セラミドを取り込ませることで、どのような局在を示すか、あるいは、それらがどの様に代謝されるのかを解析した。このような解析の結果、PILAMコートビーズあるいはManLAMコートビーズを含む食胞の周囲に蛍光を観察することができた。また、高性能薄層クロマトグラフィー(HPTLC)を用いた解析の結果、蛍光セラミドの代謝を観察することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

C1Pあるいは関連分子の局在解析に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

C1Pの局在解析あるいは関連分子の局在解析を行うことで、C1Pの生理機構の一端を解明し、結核菌のような病原性抗酸菌がどのように細胞内で生理活性脂質を制御し細胞内寄生してしまうのかを明らかにしていく。

Causes of Carryover

コロナ禍による研究の遅れに伴い、本研究に必要な消耗品の購入を十分に行えなかった。これら消耗品については次年度購入する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mycobacterium avium-intracellulare complex promote release of pro-inflammatory enzymes matrix metalloproteinases by inducing neutrophil extracellular trap formation2022

    • Author(s)
      Kota Nakamura, Hitoshi Nakayama, Shinichi Sasaki, Kazuhisa Takahashi, Kazuhisa Iwabuchi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12(1) Pages: 5181

    • DOI

      10.1038/s41598-022-09017-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lactosylceramide-enriched microdomains mediate human neutrophil immunological functions via carbohydrate-carbohydrate interaction2022

    • Author(s)
      Kazuhisa Iwabuchi, Hitoshi Nakayama, Kei Hanafusa
    • Journal Title

      Glycoconjugate Journal

      Volume: 39(2) Pages: 239-246

    • DOI

      10.1007/s10719-022-10060-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of anti-lipoarabinomannan antibodies against mannan core and their effects on phagocytosis of mycobacteria by human neutrophils2022

    • Author(s)
      Hitoshi Nakayama, Eriko Oshima, Tomomi Hotta, Kei Hanafusa, Kota Nakamura, Noriko Yokoyama, Hideoki Ogawa, Kenji Takamori, Kazuhisa Iwabuchi
    • Journal Title

      Tuberculosis (Edinb)

      Volume: 132 Pages: 102165

    • DOI

      10.1016/j.tube.2022.102165

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiplicity of Glycosphingolipid-Enriched Microdomain-Driven Immune Signaling2021

    • Author(s)
      Noriko Yokoyama, Kei Hanafusa, Tomomi Hotta, Eriko Oshima, Kazuhisa Iwabuchi, Hitoshi Nakayama
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22(3) Pages: 9565

    • DOI

      10.3390/ijms22179565

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lysophosphatidylglucoside is a GPR55 -mediated chemotactic molecule for human monocytes and macrophages2021

    • Author(s)
      Xiaojia Li, Kei Hanafusa, Madoka Kage, Noriko Yokoyama, Hitoshi Nakayama, Tomomi Hotta, Eriko Oshima, Koki Kano, Ichiro Matsuo, Yasuko Nagatsuka, Kenji Takamori, Hideoki Ogawa, Yoshio Hirabayashi, Kazuhisa Iwabuchi
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 569 Pages: 86-92

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.090

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗リポアラビノマンナン抗体の結合特異性ならびに自然免疫細胞による抗酸菌貪食への効果に関する検討2022

    • Author(s)
      中山仁志, 花房慶, 山地俊之, 大嶋恵理子, 堀田知美, 岩渕和久
    • Organizer
      第6回糖鎖免疫研究会
  • [Presentation] 抗酸菌感染における食胞膜マイクロドメインを介したスフィンゴ脂質代謝について2021

    • Author(s)
      中山仁志, 花房慶, 堀田知美, 大嶋恵理子, 岩渕和久
    • Organizer
      第15回スフィンゴテラピー研究会
  • [Presentation] NETsと非結核性抗酸菌症の病原性について2021

    • Author(s)
      中村洸太, 中山仁志, 佐々木信一, 岩渕和久
    • Organizer
      第5回抗酸菌研究会
  • [Presentation] 結核菌の殺菌回避に関わるα(1,2)マンナン(ManCap)の合成とその機能評価2021

    • Author(s)
      村上和哉, 渡邉真衣, 花房慶, 中山仁志, 岩渕和久, 田中浩士
    • Organizer
      第40回日本糖質学会年会
  • [Presentation] 病原性抗酸菌がヒト好中球のファゴソームにおけるスフィンゴ脂質代謝へ与える影響について2021

    • Author(s)
      中山仁志, 堀田知美, 大嶋恵理子, 花房慶, 中村洸太, 岩渕和久
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会(Web開催)
  • [Book] The Lipid 2022年4月号 病原微生物に対する自然免疫応答に脂質がどのように関与するか2022

    • Author(s)
      中山仁志, 岩渕和久
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      メディカルレビュー社
    • ISBN
      978-4-7792-2605-2

URL: 

Published: 2022-12-28  

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