エフェクターと宿主標的分子間相互作用を基軸としたサルモネラ感染分子機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25253029
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 山本 友子 千葉大学, 真菌医学研究センター, 特任教授 (60110342)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高屋 明子 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80334217)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: エフェクター / サルモネラ / 宿主応答 / 感染免疫 / 感染生物学 / マクロファージ

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、サルモネラの感染分子機構解明を目的として、新規細菌病原分子エフェクターの同定と宿主標的分子間相互作用を基軸とした研究を行ってきた。先行研究において確立したin silicoインタラクトーム解析法でリスト化された5種の新規エフェクター候補のうち、今年度はSTM1239について下記の事柄を明らかにした。
Yeast Two Hybrid Systemを用いて、STM1239のマクロファー内標的分子を探索し、HO-1(heme oxygenase-1)を同定した。HO-1は様々なストレスに応答して産生され、遊離ヘムをbiliverdin, Fe2+, COに分解する。サルモネラ感染において、アポトーシス抑制作用を介して感染防御に働くこと [Zaki et al, J Immunol 182:3746-56 (2009)]、結核菌感染においては、宿主の感染防御に働く一方で病原性遺伝子群dormancy regulon の発現を誘導する等、多面的な機能が注目されているが、HO-1を標的とする病原分子は不明であった。STM1239は、HO-1標的病原分子として同定された初めてのエフェクターである。STM1239とHO-1 の相互作用は細胞内シグナル伝達系を撹乱し、サルモネラのマクロファージ内殺菌機構からのエスケープに関与すると考えられた。
STM1239の宿主細胞への輸送は、サルモネラの2つのSalmonella Pathogenicity Island にコードされる3型分泌装置（T3SS）、SPI1-T3SSとSP2-T3SSが関与することを明らかにした。STM1239とHO-1の相互作用が引き起こす細胞高次機能傷害の解明は、広範な病原細菌の新たな基本戦略理解へ向けて大きく貢献すると期待できる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Toronto/Department of Biochemistry(Canada)
  • Country Name: Canada
  • Counterpart Institution: University of Toronto/Department of Biochemistry
• [Int'l Joint Research] Deutsches Rheuma-Forschungszentrum(Germany)
  • Country Name: Germany
  • Counterpart Institution: Deutsches Rheuma-Forschungszentrum
• [Journal Article] RlmCD-mediated U747 methylation promotes efficient G748 methylation by methyltransferase RlmAⅡ in 23S rRNA in Streptococcus pneumoniae; interplay between two rRNA methylations responsible for telithromycin susceptibility. (2015)
  • Author(s): Shoji T, Takaya A, Sato Y, Kimura S, Suzuki T, Yamamoto T
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 43 Pages: 8964-72
  • DOI: 10.1093/nar/gkv609
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular characterization of linezolid-resistant coagulase-negative Staphylococcus isolates in Japan. (2015)
  • Author(s): Takaya A, Kimura A, Sato Y, Ishiwada N, Watanabe M, Matsui M, Shibayama K, Yamamoto T.
  • Journal Title: J. Atimicrob. Chemother. Volume: 70 Pages: 658-63
  • DOI: 10.1093/jac/dku443
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Linezolid-resistant Staphylococcus epidermidis associated with long-term, repeated linezolid use in a pediatric patient. (2015)
  • Author(s): Ishiwada N, Takaya A, Kimura A, Watanabe M, Hino M, Ochiai H, Matsui M, Shibayama K, Yamamoto T.
  • Journal Title: J Infect Chemother. Volume: 22 Pages: 187-190
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2015.10.004.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mouse models for assessing the cross-protective efficacy of oral non-typhoidal Salmonella vaccine candidates harbouring in-frame deletions of the ATP-dependent protease lon and other genes. (2015)
  • Author(s): Matsui H, Fukiya S, Kodama-Akaboshi C, Eguchi M, Yamamoto T.
  • Journal Title: J Med Microbiol. Volume: 64 Pages: 295-302
  • DOI: 10.1099/jmm.0.000014
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Putative classification of clades of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 using an IS-printing system. (2015)
  • Author(s): Hirai S, Yokoyama E, Etoh Y, Seto J, Ichihara S, Suzuki Y, Maeda E, Sera N,Horikawa K, Sato S, Yamamoto T
  • Journal Title: Lett Appl Microbiol Volume: 61 Pages: 267-273
  • DOI: 10.1111/lam.12448
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Apoptosis induced by NAD depletion is inhibited by KN-93 in aCaMKII-independent manner. (2015)
  • Author(s): Takeuchi M, Yamamoto T
  • Journal Title: Exp Cell Res. Volume: 335 Pages: 62-67
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2015.05.019.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] サルモネラ感染による骨髄 B 系列細胞の傷害 (2016)
  • Author(s): 山崎 禅，高屋 明子，Christian Maenne，常世田 好司，山本 友子
  • Organizer: 第89回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-03-23 – 2016-03-25
• [Presentation] Functional analysis of long noncoding RNAs induced by Salmonella infection (2016)
  • Author(s): 今村 亮俊，高屋 明子，今町 直登，掛田 実穂，渡辺 千尋，佐藤 亜以子，鈴木 穣，山本 友子，秋光 信佳
  • Organizer: 第89回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2016-03-23 – 2016-03-25
• [Presentation] 非コードRNAを含めた病原体感染時のヒト宿主トランスクリプトーム解析 (2015)
  • Author(s): 福岡 弥生、今村 亮俊、石井 善幸、今町 直登、鈴木 穣、石田 洋一、長浜 正巳、高屋 明子、高橋 弘喜、山本 友子、田谷 敏貴、秋光 信佳
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] RNAシャペロンによるサルモネラのマクロファージ殺菌機構適応メカニズム (2015)
  • Author(s): 木村尚人、高屋明子、山本友子
  • Organizer: 第98回日本細菌学会関東支部総会
  • Place of Presentation: 東京歯科大学（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2015-10-19 – 2015-10-20
• [Presentation] 臨床分離メチシリン耐性Coagulase-negative Staphylococcus におけるリネゾリド耐性化機構 (2015)
  • Author(s): 木村旭、高屋明子、石和田稔彦、山本友子
  • Organizer: 第98回日本細菌学会関東支部総会
  • Place of Presentation: 東京歯科大学（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2015-10-19 – 2015-10-20
• [Presentation] 肺炎球菌23SrRNAのメチル化とテリスロマイシン感受性 (2015)
  • Author(s): 高屋明子、庄司竜麻、山本 友子
  • Organizer: 第17回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: ホテルライフォート札幌（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-07-15 – 2015-07-17
• [Remarks] 千葉大学真菌医学研究センター感染宿主応答ネットワークプロジェクト
  • URL: http://www.pf.chiba-u.ac.jp/research/project/yamamoto.html