| Project/Area Number |
22K09923
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
平山 悟 新潟大学, 医歯学系, 助教 (70778555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土門 久哲 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00594350)
寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 肺炎球菌性肺炎 / Streptococcus pneumoniae / プラスミノーゲン / プラスミン / 自己溶菌 / 肺炎球菌 / ワクチン / 細菌性肺炎 / 誤嚥性肺炎 |
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| Outline of Research at the Start |
新規肺炎球菌ワクチン開発の基盤的研究を行う．予備実験にて，肺炎球菌性肺炎モデルマウスの肺胞洗浄液をプロテオーム解析した．そして，感染宿主内で発現しており，感染に関与する可能性が高い肺炎球菌タンパク質群を同定した．本研究では，これら肺炎球菌タンパク質について網羅的な性質・機能解析を行う．続いて，培養細胞および動物を用いた実験系によって，抗原性・免疫誘導能を解析する．最終的には，薬剤耐性株を含む各種血清型の肺炎球菌に対する感染防御効果を解析し，新型ワクチン開発の基盤とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
予備実験において，肺炎球菌性肺炎モデルマウスから採取した気管支肺胞洗浄液のプロテオーム解析を行い，肺炎球菌タンパク質を複数同定した．これらはマウス感染時に発現していることから，感染に関与する可能性が高いと推察した．本研究では，同定した肺炎球菌タンパク質群について網羅的に機能解析を行うとともに，ワクチンへの応用性について解析する．
これまでに解析したタンパク質TpiA, ClpC, UvrCと同様に，Fe-S クラスター生合成系のタンパク質SufCもプラスミノーゲンに親和性を有することを見出した．SufCはヒトプラスミノーゲンに結合するだけでなく，組織型プラスミノーゲン活性化因子によるプラスミノーゲンからプラスミンへの変換を促進した．SufCはLytAによる肺炎球菌の自己溶菌により培養上清に放出され，菌体表層に結合することが示唆された．これらの結果から，肺炎球菌は菌体表層のSufCを介してプラスミノーゲンを菌体表層に捕捉し，プラスミンのタンパク質分解活性を感染に利用している可能性が考えられた．
また，TpiAとプラスミノーゲンの結合はリジンアナログの添加量依存的に阻害されることから，リジンが両者の結合に関与していることが推察された．そこでTpiAを構成するリジンをそれぞれアラニンに置換したリコンビナントを作製し，プラスミノーゲンとの結合性を解析したところ，C末端に位置するリジン残基がプラスミノーゲンとの結合に必要であることを明らかにした．
以上の成果についてそれぞれ論文にまとめ，Microorganism誌に上梓した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
感染に関与する可能性が高いと推察されるタンパク質群の機能解析によって，これまでにTpiA, ClpC, UvrC, SufCがいずれもヒトプラスミノーゲンに高い親和性を有することを見出した．同定されたタンパク質群にプラスミノーゲン結合性タンパク質が複数存在することは，プラスミノーゲンへの結合が肺炎球菌の感染に重要であることを示唆する．TpiAがプラスミノーゲンに結合するために必要となるリジン残基を決定することもでき，感染メカニズムの一端を明らかにすることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
同定した肺炎球菌タンパク質群の中で未解析のものについて，感染関連の機能を詳細解析する．また，培養細胞やマウスを用いた解析を通して，対象のタンパク質の細胞毒性や免疫誘導活性を解析する予定である．
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