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2016 Fiscal Year Annual Research Report

病原性 IV 型分泌マシナリーの全構造解析

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 15H01322
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

久堀 智子  大阪大学, 微生物病研究所, 特任講師(常勤) (20397657)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords細菌 / 感染症 / ナノマシン / タンパク質分泌系 / 電子顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

病原細菌の持つ IV 型分泌系は細菌感染において中心的役割を果たす超分子マシナリーである。 20 種類ほどのタンパク質が高度に組織化されて細菌の内外膜にわたって構築されるこの複合体は、細菌の病原性や宿主の免疫応答からの回避に必要な様々な細菌因子を宿主細胞の細胞質に直接輸送する。しかしながらその分子構造や駆動メカニズムはまだほとんど解明されていない。本研究課題では、病原細菌レジオネラの持つ Dot/Icm IV 型分泌系の中核(コア)複合体を含んだ全体構造を明らかにすることを長期的目標とし、特にコア複合体に相互作用する内膜および外膜複合体に着目して、主に電子顕微鏡法、生化学的手法による解析を行った。
当初計画していた、クライオトモグラフィーによる全体構造解析は、様々な試みにもかかわらず、細胞密度を下げるために必要なミニセル形成を効率良く行なうことができなかったため実行できなかった。しかしながら、コア複合体に相互作用する IV 型複合体構成タンパク質をレジオネラ Dot/Icm タンパク質群から新たに見つけ出すことに成功した。このタンパク質は IV 型複合体の形成には必須ではないが、コア複合体の中の外膜部分複合体に付与される部分構造を形成することが電子顕微鏡解析により示された。また、コア複合体のクライオ電子顕微鏡法による詳細な構造解析に向けての端緒として、コア複合体を形成する一つのタンパク質にタグを導入することによって高効率に精製を行える条件を確立することができた。
今後、これらの成果を足掛かりとして、 IV 型分泌系の全体構造を詳細に明らかにしていくため、クライオ電子顕微鏡法によるコア複合体の3次元再構成、内膜反転ベシクルによる内膜部分複合体の構造解析を中心とした研究を展開することを計画している。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bacterial secretion system skews the fate of Legionella-containing vacuoles towards LC3-associated phagocytosis.2017

    • Author(s)
      Hubber A., Kubori T., Coban C., Matsuzawa T., Ogawa M., Kawabata T., Yoshimori T., and Nagai H.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 7 Pages: 44795

    • DOI

      10.1038/srep 44795.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Isolation of the Dot/Icm Type IV Secretion System Core Complex from Legionella pneumophila for Negative Stain Electron Microscopy Studies2017

    • Author(s)
      Kubori T. and Nagai H.
    • Journal Title

      bio-protocol

      Volume: 7 Pages: xxxx

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.xxxx

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Life with bacterial secretion systems.2016

    • Author(s)
      Kubori T.
    • Journal Title

      PLoS Pathog.

      Volume: 12(8) Pages: e1005562

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1005562

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 宿主オートファジー関連システムとレジオネラ2017

    • Author(s)
      久堀智子、Andree Hubber、Xuan Thanh Bui、永井宏樹
    • Organizer
      第 90 回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター展示棟(宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-21
  • [Presentation] Manipulation of the host ubiquitin system by Legionella Deubiquitinases.2017

    • Author(s)
      Tomoko Kubori
    • Organizer
      OIST workshop: Bacterial Flagella, Injectisome and Type III Secretion Systems
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学 Main Campus (沖縄県、国頭郡恩納村)
    • Year and Date
      2017-03-01 – 2017-03-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 病原細菌レジオネラによる宿主ユビキチンシステムの操作2017

    • Author(s)
      久堀智子
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」 生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場 国際会議室(兵庫県、神戸市)
    • Year and Date
      2017-01-06 – 2017-01-08
  • [Presentation] Manipulation of the host ubiquitin system by Legionella Deubiquitinases.2016

    • Author(s)
      Tomoko Kubori and Hiroki Nagai
    • Organizer
      T4SS2016: Type IV secretion in Gram-Nagative and Gram-Positive Bacteria
    • Place of Presentation
      Beilngries, GERMANY
    • Year and Date
      2016-12-08 – 2016-12-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 病原因子分泌系を介した細菌と宿主細胞の相互作用2016

    • Author(s)
      久堀智子
    • Organizer
      東京工業大学 Cell Biology Unit 第4回コロキウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学すずかけ台キャンパス(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Invited
  • [Presentation] Manipulation of the host ubiquitin system by Legionella Deubiquitinases.2016

    • Author(s)
      Tomoko Kubori and Hiroki Nagai
    • Organizer
      第 15 回 あわじしま感染症・免疫フォーラム
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県、淡路市)
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 病原性 IV 型分泌マシナリーの全構造解析2016

    • Author(s)
      久堀智子
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」 第 4 回領域全体会議
    • Place of Presentation
      長崎大学良順会館(長崎県、長崎市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Remarks] Nagai Lab

    • URL

      http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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