宿主―原虫間相互作用解析による新規自然免疫現象の解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23689029
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山本 雅裕 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00444521)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 細胞自律的免疫系 / インターフェロンγ / トキソプラズマ原虫

Research Abstract

高病原性トキソプラズマ原虫はエフェクター分子を放出し、インターフェロンγ（IFN-γ）刺激による細胞自律的免疫系を抑制する。一方、低病原性トキソプラズマ原虫に対して、IFN-γは細胞内自然免疫応答を引き起こす。その応答に重要な役割を果たすIFN-γ誘導性GTP分解酵素であるIRGやGBPは、オートファジーによるバクテリアに対する応答を引き起こす。オートファジー必須分子であるAtg5は以前に抗トキソプラズマ応答に必須であることが示されているが、他のオートファジー必須蛋白質の役割は不明である。
そこで本年度、我々はAtg7, Atg9, Atg14LやAtg16L1といったオートファジー蛋白質を欠損するマウス胎児由来線維芽細胞（MEF)を用いて、抗トキソプラズマ応答を検討した。Atg7やAtg16L1を欠損する細胞では、IFN-γ刺激による原虫数の低下が著しく阻害されていた。またIRGやGBPの原虫周囲への蓄積もAtg7やAtg16L1を欠損する細胞では低くなっていた。一方、Atg9やAtg14Lを欠損する細胞においてはIFN-γ刺激により野生型細胞と同程度に原虫数が少なくなっており、IRGやGBPの原虫周辺への蓄積も認められた。
以上のことから、マウスにおいてIFN-γ依存的な抗トキソプラズマ応答はオートファジー蛋白質Atg5に加えて、Atg7/Atg16L1も重要な役割を果たしていること、さらにAtg9やAtg14Lには非依存的であることが示された。

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

• [Journal Article] Guanylate binding proteins promote caspase-11-dependent pyroptosis in response to cytoplasmic LPS. (2014)
  • Author(s): Pilla DM, Hagar JA, Haldar AK, Mason AK, Degrandi D, Pfeffer K, Ernst RK, Yamamoto M, Miao EA, Coers J.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Caspase-11 activation requires lysis of pathogen-containing vacuoles by IFN-induced GTPases. (2014)
  • Author(s): Meunier E, Dick MS, Dreier RF, Schurmann N, Broz DK, Warming S, Roose-Girma M, Bumann D, Kayagaki N, Takeda K, Yamamoto M, Broz P.
  • Journal Title: Nature Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of the mouse and human autophagy proteins in IFN-γ-induced cell-autonomous responses against Toxoplasma gondii. (2014)
  • Author(s): Ohshima J, Lee Y, Sasai M, Saitoh T, Ma JS, Kamiyama N, Matsuura Y, Pann-Ghill S, Hayashi M, Ebisu S, Takeda K, Akira S, Yamamoto M
  • Journal Title: J Immunol. Volume: 192 Pages: 3328-3335
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The E2-Like Conjugation Enzyme Atg3 Promotes Binding of IRG and Gbp Proteins to Chlamydia- and Toxoplasma-Containing Vacuoles and Host Resistance. (2014)
  • Author(s): Haldar AK, Piro AS, Pilla DM, Yamamoto M, Coers J.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e86684
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Innate immune response induced by baculovirus attenuates transgene expression in mammalian cells. (2014)
  • Author(s): Ono C, Ninomiya A, Yamamoto S, Abe T, Wen X, Fukuhara T, Sasai M, Yamamoto M, Saitoh T, Satoh T, Kawai T, Ishii KJ, Akira S, Okamoto T, Matsuura Y.
  • Journal Title: J Virol. Volume: 88 Pages: 2157-67
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Selective and Strain-specific NFAT4 activation by a Toxoplasma gondii polymorphic Dense Granule Protein GRA6 (2013)
  • Author(s): Yamamoto M
  • Organizer: International Symposium TCUID2013 Toward Comprehensive Understanding of Immune Dynamism
  • Place of Presentation: 吹田、大阪、日本
  • Year and Date: 20131118-20131120
  • Invited
• [Presentation] A protozoan parasite Toxoplasma gondii manipulates host cell functions by effector molecules (2013)
  • Author(s): Yamamoto M
  • Organizer: The XIVth International Congress of Protistology, Symposium 7
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 20130728-0802
• [Presentation] Immunological interface between host and a protozoan parasite Toxoplasma gondii (2013)
  • Author(s): Yamamoto M
  • Organizer: FORUM GRADUATE SCHOOLS INFECTION & IMMUNITY BIOLOGIE-MEDECINE
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2013-06-28