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2013 Fiscal Year Annual Research Report

カイコ感染モデルを利用した宿主―病原体相互作用の理解

Research Project

Project/Area Number 23249009
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

関水 和久  東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90126095)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 垣内 力  東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (60420238)
松本 靖彦  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60508141)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsカイコ感染モデル / ブースト反応 / 抗菌ペプチド
Research Abstract

病原体の二回目以降の暴露に対して免疫反応を増強させるブースト反応が脊椎動物の適応免疫の特徴のひとつである。これまで、マルハナバチやショウジョウバエにおいて、致死量以下の病原体の暴露が病原体に対する抵抗性を導く現象が報告されているが、無脊椎動物の適応的な免疫機構を導く異物の実体、感染抵抗性を賦与する分子機構は明らかになっていない。本研究において我々はこれらの点の解明を試みた。グラム陰性菌の腸管出血性大腸菌(EHEC) O157:H7 Sakaiもしくはセラチア菌の熱処理菌体を前注射したカイコは、生理食塩水を前注射したカイコに比べてSakaiの感染に対するLD50値が100倍以上に上昇した。一方、グラム陽性菌の黄色ブドウ球菌の熱処理菌体を前注射したカイコはSakaiの感染に対する抵抗性を示さなかった。グラム陰性菌細胞表層の構成成分であるペプチドグリカンを前注射したカイコはSakaiに対する感染抵抗性を獲得したが、グラム陽性細菌のペプチドグリカンの前注射はカイコのSakaiに対する感染抵抗性を導かなかった。Sakai熱処理菌体を前注射したカイコは、変態して蛹になるまで持続してEHEC O157:H7 Sakaiに対する感染抵抗性を示した。Sakaiの熱処理菌体をカイコに注射すると、体液中に一過的に抗菌ペプチドが誘導された。Sakai熱処理菌体を前注射したカイコに対し再度Sakaiの熱処理菌体を注射すると、Sakai熱処理菌体を前注射していないカイコに比べて、抗菌ペプチドの誘導時期が早まり、抗菌ペプチドの産生量が増加することが見出された。以上の結果は、無脊椎動物のカイコにおいて、細菌の細胞表層のペプチドグリカンの再曝露を認識し、抗菌ペプチド産生量を増大させるブースト反応を起こすことにより、再度の細菌感染に対して抵抗性を導く免疫機構が存在することを示唆している。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2014 2013

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Primed immune responses to Gram-negative peptidoglycans confer infection resistance in silkworms.2014

    • Author(s)
      Miyashita A, Kizaki H, Kawasaki K, Sekimizu K, Kaito C
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.525139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of a bacterial infection model using the European honeybee, Apis mellifera L.2014

    • Author(s)
      Ishii K, Hamamoto H, Sekimizu K.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 24;9(2) Pages: e89917.

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0089917.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a Serratia marcescens virulence factor that promotes hemolymph bleeding in the silkworm, Bombyx mori.2014

    • Author(s)
      Ishii K, Adachi T, Hara T, Hamamoto H, Sekimizu K.
    • Journal Title

      J Invertebr Pathol.

      Volume: 117 Pages: 61-7.

    • DOI

      10.1016/j.jip.2014.02.001.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long noncoding RNA NEAT1-dependent SFPQ relocation from promoter region to paraspeckle mediates IL8 expression upon immune stimuli.2014

    • Author(s)
      Imamura K, Imamachi N, Akizuki G, Kumakura M, Kawaguchi A, Nagata K, Kato A, Kawaguchi Y, Sato H, Yoneda M, Kai C, Yada T, Suzuki Y, Yamada T, Ozawa T, Kaneki K, Inoue T, Kobayashi M, Kodama T, Wada Y, Sekimizu K, Akimitsu N.
    • Journal Title

      Mol Cell.

      Volume: 53(3) Pages: 393-406.

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2014.01.009.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CvfA Protein and Polynucleotide Phosphorylase Act in an Opposing Manner to Regulate Staphylococcus aureus Virulence.2014

    • Author(s)
      Numata S, Nagata M, Mao H, Sekimizu K, Kaito C.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 289(12) Pages: 8420-31

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.554329.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of psm-mec in the mobile genetic element on the clinical characteristics and outcome of SCCmec-II methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteraemia in Japan.2014

    • Author(s)
      Aoyagi T, Kaito C, Sekimizu K, Omae Y, Saito Y, Mao H, Inomata S, Hatta M, Endo S, Kanamori H, Gu Y, Tokuda K, Yano H, Kitagawa M, Kaku M.
    • Journal Title

      Clin Microbiol Infect.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1111/1469-0691.12575.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Niemann-Pick disease type C2 protein induces triglyceride accumulation in silkworm and mammalian cell lines.2014

    • Author(s)
      Adachi T, Ishii K, Matsumoto Y, Hayashi Y, Hamamoto H, Sekimizu K.
    • Journal Title

      Biochem J.

      Volume: 459(1) Pages: 137-47.

    • DOI

      10.1042/BJ20130876.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Serratia marcescens suppresses host cellular immunity via the production of an adhesion-inhibitory factor against immunosurveillance cells.2014

    • Author(s)
      Ishii K, Adachi T, Hamamoto H, Sekimizu K.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 289(9) Pages: 5876-88.

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.544536.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of transgenic silkworms expressing GAL4 specifically in the haemocyte oenocytoid cells.2014

    • Author(s)
      Tsubota T, Uchino K, Kamimura M, Ishikawa M, Hamamoto H, Sekimizu K, Sezutsu H.
    • Journal Title

      Insect Mol Biol.

      Volume: 23(2) Pages: 165-74.

    • DOI

      10.1111/imb.12071.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of silkworms to evaluate the pathogenicity of bacteria attached to cedar pollen.2013

    • Author(s)
      Hu Y, Hamamoto H, Sekimizu K.
    • Journal Title

      Drug Discov Ther.

      Volume: 7(4) Pages: 153-7.

    • DOI

      10.5582/ddt.2013.v7.4.153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Silkworm apolipophorin protein inhibits hemolysin gene expression of Staphylococcus aureus via binding to cell surface lipoteichoic acids.2013

    • Author(s)
      Omae Y, Hanada Y, Sekimizu K, Kaito C.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 288(35) Pages: 25542-50.

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.495051.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mobile genetic element SCCmec-encoded psm-mec RNA suppresses translation of agrA and attenuates MRSA virulence.2013

    • Author(s)
      Kaito C, Saito Y, Ikuo M, Omae Y, Mao H, Nagano G, Fujiyuki T, Numata S, Han X, Obata K, Hasegawa S, Yamaguchi H, Inokuchi K, Ito T, Hiramatsu K, Sekimizu K.
    • Journal Title

      PLoS Pathog.

      Volume: 9(4) Pages: e1003269.

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1003269.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規抗生物質カイコシンの作用機序と宿主因子による活性化2014

    • Author(s)
      浜本洋、安川淳一朗、石井健一、安達達朗、関水和久
    • Organizer
      日本薬学会 第134年会(シンポジウム)
    • Place of Presentation
      ホテル日航熊本、熊本
    • Year and Date
      20140327-20140330
    • Invited
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌のコロニースプレッディング2014

    • Author(s)
      垣内力、大前陽輔、関水和久
    • Organizer
      第87回日本細菌学会総会(シンポジウム)
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀、江戸川区、東京
    • Year and Date
      20140326-20140328
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病宿主に対する黄色ブドウ球菌の感染におけるグルコース応答機構の役割2014

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第87回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀、江戸川区、東京
    • Year and Date
      20140326-20140328
  • [Presentation] Regulation of innate immune responses by an insect cytokine, paralytic peptide, in the silkworm Bombyx mori.2014

    • Author(s)
      Kenichi Ishii, Hiroshi Hamamoto, Kazuhisa Sekimizu
    • Organizer
      1st Asian Invertebrate Immunity Symposium
    • Place of Presentation
      釜山、韓国
    • Year and Date
      20140215-20140215
    • Invited
  • [Presentation] The Mechanism of Glucose-dependent Virulence in Staphylococcus aureus2014

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第3回感染症若手フォーラム
    • Place of Presentation
      やすらぎ伊王島、長崎市、長崎
    • Year and Date
      20140213-20140215
  • [Presentation] シルクワームによる挑戦2013

    • Author(s)
      関水和久
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会第26回大会(ランチョンセミナー)
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都市、京都
    • Year and Date
      20131219-20131221
    • Invited
  • [Presentation] Silkwormを用いた急性経口毒性試験代替法の開発 第2報2013

    • Author(s)
      杉田拓也、山本裕、植木拓朗、西田智、浜本洋、松本靖彦、関水和久、奥村秀信
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会第26回大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都市、京都
    • Year and Date
      20131219-20131221
  • [Presentation] 薬剤性組織傷害評価モデルとしてのGFPトランスジェニックカイコの応用2013

    • Author(s)
      稲垣 善則、松本 靖彦、松谷 安恵、瀬筒 秀樹、関水 和久
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会第26回大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ、京都市、京都
    • Year and Date
      20131219-20131221
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌に見出された病原性抑制機構2013

    • Author(s)
      垣内力、齋藤裕樹、幾尾真理子、大前陽輔、毛瀚、長野源太郎、藤幸知子、沼田俊介、韓笑、小幡佳津明、長谷川節雄、山口博樹、猪口孝一、伊藤輝代、平松啓一、関水和久
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会(ワークショップ)
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、神戸
    • Year and Date
      20131203-20131206
    • Invited
  • [Presentation] Niemann-Pick disease type C2 タンパク質は脂肪蓄積を促進する2013

    • Author(s)
      安達健朗、石井健一、松本靖彦、林陽平、浜本洋、関水和久
    • Organizer
      第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20131121-20131122
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌の毒素トランスポーターの同定2013

    • Author(s)
      吉海周、齊藤祐樹、Nwibo Daniel Don、関水和久、垣内力
    • Organizer
      第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20131121-20131122
  • [Presentation] カイコは細菌リポ多糖に対する応答を増強させ、感染抵抗性を獲得する2013

    • Author(s)
      宮下惇嗣、木崎速人、川崎清史、関水和久、垣内力
    • Organizer
      第96回日本細菌学会関東支部総会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル、東京
    • Year and Date
      20131031-20131101
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌のN-アセチルグルコサミン代謝を介したグルコース応答性の病原性発揮機構2013

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第96回日本細菌学会関東支部総会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル、東京
    • Year and Date
      20131031-20131101
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答を介した病原性調節機構2013

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第58回日本ブドウ球菌研究会
    • Place of Presentation
      東京薬科大学、東京
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] 生体因子による新規抗生物質カイコシンの抗菌活性の促進2013

    • Author(s)
      安川淳一朗、浜本洋、Su jie、Paudel Atmika、浦井誠、西田智、関水和久
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130914-20130915
  • [Presentation] カイコを用いたスギ花粉に付着した細菌の病原性の評価2013

    • Author(s)
      胡 媛、浜本洋、関水和久
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130914-20130915
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答システムを介した病原性発揮機構2013

    • Author(s)
      石井 雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130914-20130915
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌の病原性発現におけるrRNA のメチル化の役割2013

    • Author(s)
      久間達彦、木村聡、鈴木勉、関水和久、垣内力
    • Organizer
      第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130914-20130915
  • [Presentation] LPSトランスポーターの変異による大腸菌の高病原性化2013

    • Author(s)
      吉海周, 若松愛, 宮下惇嗣, 松本靖彦, 磯貝隆夫, 関水和久, 垣内力
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] DUF402ドメインを有するSA1684は黄色ブドウ球菌の新規病原性因子である2013

    • Author(s)
      Han Mao, 齊藤 祐樹, 関水 和久, 垣内 力
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 無脊椎動物における適応免疫機構2013

    • Author(s)
      宮下 惇嗣, 川崎 清史, 関水 和久, 垣内 力
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] rRNA のメチル化による翻訳忠実性の維持が黄色ブドウ球菌の病原性に寄与する2013

    • Author(s)
      久間 達彦, 木村 聡, 鈴木 勉, 関水 和久, 垣内 力
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 新規機能性RNA psm-mecはagrA遺伝子の翻訳を抑制してメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の病原性を抑制する2013

    • Author(s)
      幾尾 真理子, 齋藤 裕樹, 大前 陽輔, 毛 瀚, 長野 源太郎, 藤幸 知子, 沼田 俊介, 韓 笑, 小幡 佳津明, 長谷川 節雄, 山口 博樹, 猪口 孝一, 伊藤 輝代, 平松 啓一, 伊藤 孝司, 関水 和久, 垣内 力
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川
    • Year and Date
      20130911-20130913
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答システムの感染における役割2013

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第7回細菌学若手コロッセウム
    • Place of Presentation
      広島エアポートホテル、三原、広島
    • Year and Date
      20130807-20130809
  • [Presentation] The role of glucose response system in infection of Staphylococcus aureus2013

    • Author(s)
      石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
    • Organizer
      第13回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130608-20130608
  • [Presentation] 外膜構造の変化により非病原性大腸菌K-12株が高病原性化する2013

    • Author(s)
      吉海周、若松愛、宮下惇嗣、松本靖彦、磯貝隆夫、関水和久、垣内力
    • Organizer
      第13回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス、文京区、東京
    • Year and Date
      20130608-20130608

URL: 

Published: 2015-05-28  

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