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2012 Fiscal Year Research-status Report

A群レンサ球菌による上皮バリア破壊機構の解析

Research Project

Project/Area Number 24791961
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

住友 倫子  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50423421)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywordsレンサ球菌 / 上皮バリア
Research Abstract

A群レンサ球菌 (GAS; Group A streptococci) はヒトの咽頭炎や膿痂疹の起因菌として知られるが,時として,組織深部へ侵入し,軟部組織壊死や多臓器不全を伴う劇症型レンサ球菌感染症を惹き起こす.化膿性病変を伴うGAS感染症の病態から,GASが細胞間の接着と極性を担う分子を破壊し,正常上皮の恒常性を破綻させる因子を備えることが推測されている.本研究では,宿主上皮細胞間の接着分子を分解するGASのプロテアーゼを検索し,GASの上皮バリア突破機構との関連性について検討した.
まず,いくつかのGAS臨床分離株の培養上清が細胞間接着分子であるE-カドヘリンおよびオクルディンを分解することを確認した.そこで,臨床分離株の培養上清を各種プロテアーゼ阻害剤で処理した後,E-カドヘリンおよびオクルディンの組換え体と反応させた.その結果,GAS培養上清による組換えE-カドヘリンおよびオクルディンの分解は,システインスプロテーゼ阻害剤により抑制されたことから,GASのシステインプロテアーゼSpeBが宿主細胞間接着分子の分解に関与することが推察された.また,SpeBが組換えE-カドヘリン細胞外ドメインのEC2・EC3間を分解することを明らかにした.GAS感染細胞におけるE-カドヘリンおよびオクルディンの分解はspeB欠失では観察されず,さらにspeB欠失株の上皮バリア通過能は野生株と比較して有意に低下した.
以上の結果から,GASは細胞間接着分子の分解により上皮バリアを突破し,その突破機構にはSpeBが関与することが示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成24年度の研究において,A群レンサ球菌感染による宿主上皮細胞間の接着障害に着目し,菌体外プロテアーゼであるSpeBによる直接的な細胞間接着分子の分解機構を解明し,論文に成果を掲載することができた (Sumitomo et al. Journal of Biological Chemistry, in press).従って,本研究課題は順調に進展していると考えられる.

Strategy for Future Research Activity

申請者はこれまでの研究において,A群レンサ球菌の溶血毒素の一つであるStreptolysin S (SLS) が本菌の細胞間隙を介した上皮バリア突破に関与し,宿主細胞内プロテアーゼであるカルパインの活性化と細胞間隙構成タンパクの分解を誘導することを明らかにした.平成25年度は,SLSと相互作用する宿主上皮表層分子を検索する.SLS受容体候補分子が挙がれば,SLS-受容体複合体によるカルパイン活性化シグナル伝達機構を,イムノブロット法,免疫沈降法およびRNA干渉法により解析する.さらに,細胞間接着障害への関与が推察された因子について,A群レンサ球菌による病態発症に及ぼす影響をマウス感染実験で検討する.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究を遂行する上で,必要に応じて研究費を執行したため,平成24年度の研究費に未使用額が生じた.しかし,研究計画に変更はなく,今年度は前年度の研究費も含め,当初の予定通りに研究計画を実施する.

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Group A streptococcal cysteine protease cleaves epithelial junctions and contributes to bacterial translocation.2013

    • Author(s)
      Sumitomo T
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 288 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen peroxide produced by oral streptococci induces cell death of macrophage.2013

    • Author(s)
      Okahashi N
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: - Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A群レンサ球菌の上皮バリア突破機構に関与する宿主プロテアーゼの解析.2013

    • Author(s)
      住友倫子
    • Organizer
      第22回Lancefieldレンサ球菌研究会
    • Place of Presentation
      ホテル 島根イン青山 パインコートI・II
    • Year and Date
      20130628-20130629
  • [Presentation] Group A streptococcal pyrogenic exotoxin B cleaves epithelial junctions and contributes to bacterial translocation.2013

    • Author(s)
      Sumitomo T
    • Organizer
      113th General Meeting of American Society for Microbiology.
    • Place of Presentation
      Colorado convention center, Denver, USA
    • Year and Date
      20130518-20130521
  • [Presentation] Assembly mechanism of T6 pili and its involvement in biofilm formation.2013

    • Author(s)
      Nakata M
    • Organizer
      GAS Infections 2013.
    • Place of Presentation
      Residenza di Ripetta, Rome, Italy
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] Group A streptococcal cycteine proteases, SpeB and Sib35, cleave epithelial junctions(A群レンサ球菌のシステインプロテアーゼSpeBおよびSib35による上皮細胞間接着分子の分解)2013

    • Author(s)
      住友倫子
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場 (千葉県)
    • Year and Date
      20130318-20130320
  • [Presentation] Cell wall anchoring mechanism of FCT region type 3 pili in Streptococcus pyogenes(Streptococcus pyogenesが産生するFCT3型線毛の細胞壁架橋機構の解析)2013

    • Author(s)
      中田匡宣
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場 (千葉県)
    • Year and Date
      20130318-20130320
  • [Presentation] Molocular mechanisms of complement evasion by Streptococcus pyogenes cysteine protease SpeB(Streptococcus pyogenesのシステインプロテアーゼSpeBによる補体免疫系回避機構)2013

    • Author(s)
      本多真理子
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場 (千葉県)
    • Year and Date
      20130318-20130320
  • [Presentation] Functional analysis of cell wall-anchored nuclease from Streptococcus sanguinis(Streptococcus sanguinisの細胞壁架橋型ヌクレアーゼの機能解析)2013

    • Author(s)
      森田知里
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場 (千葉県)
    • Year and Date
      20130318-20130320
  • [Presentation] Streptococcus pyogenesのシステインプロテアーゼSpeBが補体免疫機構に及ぼす影響.2012

    • Author(s)
      本多真理子
    • Organizer
      第65回日本細菌学会関西支部総会
    • Place of Presentation
      神戸市ポートアイランド臨床研究情報センター (兵庫県)
    • Year and Date
      20121117-20121117
  • [Presentation] T6線毛バイオフィルム形成と菌体凝集への関与.2012

    • Author(s)
      森田知里
    • Organizer
      第21回Lancefieldレンサ球菌研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学大学院歯学研究科 弓倉記念ホール (大阪府)
    • Year and Date
      20120608-20120609

URL: 

Published: 2014-07-24  

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