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2023 Fiscal Year Research-status Report

細胞侵入型病原細菌による宿主翻訳の撹乱

Research Project

Project/Area Number 23KJ2178
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

藤 博貴  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2023-04-25 – 2026-03-31
KeywordsA群レンサ球菌 / 宿主翻訳 / リボソームプロファイリング / 細菌毒素
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、上皮細胞に感染した溶連菌が分泌した毒素による宿主翻訳抑制のメカニズムと生理的意義の解明を目的とする。本年度では、溶連菌のタンパク質毒素による翻訳抑制機構メカニズムを解明するために、まず毒素による翻訳抑制の変化の大きい、つまり標的遺伝子の同定を試みた。そこで溶連菌を感染させた際の宿主翻訳動態を最先端のトランスレイトミクスツールであるリボソームプロファイリングにより調べた。HeLa細胞へ溶連菌を感染させた後、感染経時的に細胞を破砕し、これらのサンプルを用いてリボソームプロファイリングを実施した結果、早期の感染時間における翻訳動態を捉えることに成功した。その結果、感染初期に翻訳が減少する転写産物が存在することを特定した。その遺伝子の機能分類群をカテゴライズするGene ontology解析から、宿主翻訳の生合成に関与するGOの翻訳が減少していることがわかり、翻訳動態への抑制効果と関連する結果が得られた。今後感染時における特定の遺伝子の翻訳産物の低下が、これまでに観察されている溶連菌感染で起きるゴルジ体の断片化やオートファジー阻害といった溶連菌が起こす病態と関連するかどうかを、来年度以降より検証する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

感染細胞でのリボソームプロファイリングでの実験サンプルをシーケンスした際に、感染後期のサンプルのリードがほとんど得られない問題に直面したために、その問題点を解消するための条件検討を重ねた。その結果、感染サンプルのリボソームプロファイリングが可能な条件を設定することに成功したが、その条件検討に充てた期間の分だけ研究の進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

感染細胞でのリボソームプロファイリングの条件設定が終えたため、今後感染経時的な翻訳動態を追いつつ、RNAseqによりRNAレベルの変化も同時に計測することで、感染時における転写を超えた翻訳動態を解明する予定である。

Causes of Carryover

翌年度の助成金に追加して購入したい試薬があったため。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Rab41-mediated ESCRT machinery repairs membrane rupture by a bacterial toxin in xenophagy2023

    • Author(s)
      Nozawa Takashi、Toh Hirotaka、Iibushi Junpei、Kogai Kohei、Minowa-Nozawa Atsuko、Satoh Junko、Ito Shinji、Murase Kazunori、Nakagawa Ichiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 14(1):6230

    • DOI

      10.1038/s41467-023-42039-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human-rabbit Hybrid Translation System to Explore the Function of Modified Ribosomes2023

    • Author(s)
      Matsuura-Suzuki Eriko、Toh Hirotaka、Iwasaki Shintaro
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 13 Pages: 13(13):e4714

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4714

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Anatomy of footprint extension in ribosome profiling reveals a conformational landscape of ribosomes in bacteria2023

    • Author(s)
      Hirotaka Toh, Tomoya Fujita, Takeshi Yokoyama, Hideki Taguchi, Takuhiro Ito, Shintaro Iwasaki
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
  • [Presentation] Anatomy of footprint extension in ribosome profiling reveals a conformational landscape of ribosomes in bacteria2023

    • Author(s)
      Hirotaka Toh, Tomoya Fujita, Takeshi Yokoyama, Hideki Taguchi, Takuhiro Ito, Shintaro Iwasaki
    • Organizer
      第24回日本RNA学会
  • [Presentation] Anatomy of footprint extension in ribosome profiling reveals a conformational landscape of ribosomes in bacteria2023

    • Author(s)
      Hirotaka Toh, Tomoya Fujita, Takeshi Yokoyama, Hideki Taguchi, Takuhiro Ito, Shintaro Iwasaki
    • Organizer
      EMBL Conference Protein synthesis and translational control

URL: 

Published: 2024-12-25  

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