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2014 Fiscal Year Annual Research Report

細菌感染によるAtg5依存・非依存オートファジーの分解と炎症誘導メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 25293370
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中川 一路  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70294113)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸山 史人  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30423122)
野澤 孝志  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10598858)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsA群レンサ球菌 / オートファジー / Rab9 / Rab23 / Rab17
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細菌の細胞質内への侵入に伴う炎症反応の惹起を,従来細胞内の検知システムと考えられていたNod1, Nod2レセプター以外のNod-like receptor群に着目し,A群レンサ球菌の侵入に伴う初期炎症反応の惹起するシステムを明らかにするとともに,細胞内への侵入に伴って誘導される細胞死の誘導メカニズムについて解析を加える(図1).さらに,オートファジーによって分解される菌は,細胞質内で分解されることから従来のMHCクラスIIによる抗原提示だけでなく,クラスI分子を介した抗原提示を導く可能性が示唆される.そのため,これらの可能性も含め,免疫担当細胞活性化のレパトアに対するオートファジーの影響についても検討を加える.
本年度は,A群レンサ球菌感染特異的に誘導されるオートファジーについて,飢餓誘導で誘導されるオートファジーとの差違を明確にするために細胞内小胞輸送に必須であるRabタンパク質についてさらに詳細な解析を行った.その結果,感染特異的に誘導される因子として既に報告を行ったRab9, Rab23A以外の因子であるRab17を同定し,この因子によって,リサイクリングエンドソームからの膜供給が行われることを新たに見いだした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

感染特異的に誘導されるオートファジーに関わる因子で,特に細胞内小胞のトラフィッキングに重要な役割を果たしているRabについて解析を行っているが,通常の飢餓誘導ではなく感染時にのみ誘導される因子を多数同定することが出来ている.特に,本年度報告したRab17は,リサイクリングエンドソームに特異的と考えれてきたが,このRab17を用いてリサイクリングエンドソームをオートファジーに利用することができることを証明できた.

Strategy for Future Research Activity

本研究を行うにために,培養細胞レベルでのCRISPR/Cas9による遺伝子破壊法を導入したが,その方法がかなり確実に遺伝子破壊細胞を作成することができるようになった.現在,表題で示しているAtg5以外にも,オートファジーに必須であるAtg4, 7, 9, 12, 14などの欠損細胞も完成し,またRabタンパクについても20種以上のKO細胞が完成しているため,さらに詳細な解析を行っていく予定としている.

Causes of Carryover

平成26年6月から8月にかけて,前任地の東京医科歯科大学から京都大学への移転にかかり,すべての実験がストップした状況となったため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

前年度の解析の一部を平成27年度に行うが,平成26年度後半期にかなり実験の進展があったため,大幅な変更の予定なく,さらに研究を進展させる.

  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Development of a two-step multiplex PCR assay for typing of capsular polysaccharide synthesis gene clusters of Streptococcus suis2014

    • Author(s)
      Okura M, Lachance C, Osaki M, Sekizaki T, Maruyama F, Nozawa T, Nakagawa I, Hamada S, Rossignol C, Gottschalk M, Takamatsu D
    • Journal Title

      Journal of Clinical Microbiology

      Volume: 52 Pages: 1714-1719

    • DOI

      10.1128/JCM.03411-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative genomic characterization of a Thailand-Myanmar isolate, MS6, of Vibrio cholerae O1 El Tor, which is phylogenetically related to a "US Gulf Coast" clone.2014

    • Author(s)
      K. Okada, M. Na Ubol, W. Natakuathung, A. Roobthaisong, F. Maruyama, I. Nakagawa, S. Chantaroj, S. Hamada
    • Journal Title

      PLos One

      Volume: 9 Pages: e98120

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0098120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The staphylococcal elastin-binding protein regulates zinc-dependent growth/biofilm formation2014

    • Author(s)
      Makoto Nakaido, Chihiro Aikawa, Ichiro Nakagawa, and Kouhei Tsumoto
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 156 Pages: 155-162

    • DOI

      10.1093/jb/mvu027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rab17-mediated recycling endosomes contribute to autophagosome formation in response to Group A Streptococcus invasion2014

    • Author(s)
      Haobam B, °*Nozawa T, Minowa-Nozawa A, Tanaka M, Oda S, Watanabe T, Aikawa C, Maruyama F, Nakagawa I
    • Journal Title

      Cell. Microbiol

      Volume: 16 Pages: 1806-1821

    • DOI

      10.1111/cmi.12329

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Comparative genome analysis and identification of competitive and cooperative interactions in a polymicrobial disease2014

    • Author(s)
      Endo A, Watanabe T, Ogata N, Nozawa T, Aikawa C, Arakawa S, *Maruyama F, Izumi Y, Nakagawa I
    • Journal Title

      ISME J

      Volume: 9 Pages: 629-642

    • DOI

      10.1038/ismej.2014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Rab35 regulates the ubiquitin-binding adaptor protein NDP52 in selective autophagy2015

    • Author(s)
      野澤 敦子,野澤 孝志,相川 知宏,中川 一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] Rab17-mediated recycling endosomes contribute to antibacterial autophagosome formation2015

    • Author(s)
      野澤 孝志,野澤 敦子,相川 知宏,中川 一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • Invited
  • [Presentation] 細菌感染特異的オートファジーにおけるBcl-2 ファミリータンパ ク質群の機能解析2015

    • Author(s)
      中島 慎太郎,今村 拓郎,野澤 孝志,相川 知宏,丸山 史人, 中川 一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] 細菌感染特異的オートファジーの誘導におけるBeclin1 の役割2015

    • Author(s)
      相川 知宏,野澤 孝志,中島 慎太郎,今村 拓郎,丸山 史人, 中川 一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] Streptococcus pyogenes の新規エフェクター型分泌タンパク質 の探索,および機能推定2015

    • Author(s)
      今村 拓郎,中島 慎太郎,相川 知宏,野澤 孝志,渡辺 孝康, 中川 一路
    • Organizer
      第88回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Book] Autophagy, Infection, and the Immune Response DOI: 10.1002/9781118677551.ch102015

    • Author(s)
      T. Nozawa and I. Nakagawa
    • Total Pages
      315
    • Publisher
      Wiley
  • [Remarks] 京都大学大学院医学研究科微生物感染症学分野

    • URL

      http://www.bac.med.kyoto-u.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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