細胞内寄生に影響を与える抗酸菌代謝機構の解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25871158
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 宮本 友司 国立感染症研究所, その他部局等, 主任研究官 (40392328)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 代謝成分解析

Outline of Annual Research Achievements

抗酸菌が病原性を発揮する過程においては、宿主細胞内で増殖する能力（細胞内寄生性）が深く関与していることが知られている。しかしながら、これらのメカニズムについては不明な点も多い。そこで本研究では抗酸菌の代謝と細胞内寄生性との関係に焦点を絞りこれらを解析することを目的とした。菌体内成分に含まれる様々な代謝産物の動態を把握することは、代謝そのものの機構を解明する上で重要な意味を持つ。そこで本年度は、抗酸菌研究においてモデルとして頻繁に使用されるM. smegmatisの菌体内代謝産物の動態解析を試みた。培養菌体を洗浄後、メタノールによって代謝産物が含まれる菌体内成分を抽出し、クロロホルムによる脂質成分、さらに限外濾過フィルターによる不純物の除去をそれぞれ行い、分析用サンプルとした。イオン性化合物の検出に適したCE-MS (capillary electrophoresis- mass spectrometry) 法により、菌体内成分に含まれる低分子イオン性化合物の同定及び含有比を算出した。その結果、菌体内には、エネルギー、核酸及びアミノ酸代謝に関与する多くの化合物が含まれており、それらの中でもアミノ酸類の一つである citrullineの含有量が著しく高いことが判明した。このことは、抗酸菌の代謝成分動態の一端を示すものであり、細胞内寄生性に何らかの影響を及ぼしている可能性を示唆するものであった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本年度は、抗酸菌類の窒素源代謝に焦点を絞り、免疫細胞内で増殖した際の菌体内代謝成分の解析を実施する予定であった。解析を行うためには、各種抗酸菌を均一化し、1細胞当たりに感染させる接種菌体数をそろえる必要がある。しかしながら、当該抗酸菌は非常に凝集性が高いため、現段階では成功していない。今後、さらに様々な化学的及び物理的手法をとり入れることでこれらの課題を克服し、ヒト由来免疫細胞内での各種抗酸菌代謝産物を定量解析する。

Strategy for Future Research Activity

今後は、抗酸菌の均一化を実現させ、免疫細胞内で増殖した抗酸菌の菌体内代謝成分の解析を行う。

Causes of Carryover

平成26年度は、細胞内増殖した各種抗酸菌の代謝産物解析を実施する予定であったが、その前段階である抗酸菌の調製過程までしか到達できなかった。従って、本来実施する予定であった代謝産物解析に関する費用が執行されていないため次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

抗酸菌の調製法の条件検討を集中的に実施し、続いて細胞内増殖した各種抗酸菌の代謝産物解析を順次実施する。配分額の大部分をこれらに使用する予定である。