細菌の原虫・哺乳動物宿主に対する寄生・共生の分子基盤

• 研究領域: マトリョーシカ型進化原理
• 研究課題/領域番号: 23117002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 永井 宏樹 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (80222173)
• 研究分担者: 山口 博之 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (40221650) ; 丸山 史人 京都大学, 医学系研究科, 准教授 (30423122)
• 研究協力者: Xuan Thanh Bui
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 97,760千円 (直接経費: 75,200千円、間接経費: 22,560千円); 2015年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2014年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2013年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2012年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2011年度: 21,970千円 (直接経費: 16,900千円、間接経費: 5,070千円)
• キーワード: 細胞内共生 / 細胞内寄生 / 細菌 / アメーバ / レジオネラ / A群レンサ球菌

研究成果の概要

ヒトをはじめとする動物や植物などに代表される真核生物の誕生には、細菌が別の細胞内へはいりこんでミトコンドリアや葉緑体になるという、一次共生の成立が鍵となっています。しかしながら、細菌が真核細胞へ侵入するという現象自体は、細菌感染の現場で今日でも日常的に起こっています。本研究では、ヒト病原菌レジオネラ、アメーバ共生菌や病原性細胞内寄生菌とそれらの宿主である真核生物細胞との関わり方を解析することにより、生物が入れ子になって進化を駆動するというマトリョーシカ型進化の第一段階における進化原理の一端を明らかにすることができました。

研究成果

• [雑誌論文] The type IVB secretion system: an enigmatic chimera. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kubori T and *Nagai H.
  • 雑誌名: Curr Opin Microbiol. 巻: 29 ページ: 22-9
  • DOI: 10.1016/j.mib.2015.10.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protozoal ciliate promotes bacterial autoinducer-2 accumulation in mixed culture with <i>Escherichia coli</i> (2015)
  • 著者名/発表者名: Oguri S, Hanawa T, Matsuo J, Ishida K, Yamazaki T, Nakamura S, Okubo T, Fukumoto T, Akizawa K, Shimizu C, Kamiya S, Yamaguchi H
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 61 号: 5 ページ: 203-210
  • DOI: 10.2323/jgam.61.203
  • NAID: 130005110102
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genetic profiles of Propionibacterium acnes and identification of a unique transposon with novel insertion sequences in sarcoid and non-sarcoid isolates. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Minegishi, T. Watanabe, A. Furukawa, K. Uchida, Y. Suzuki, T. Akashi, F. Maruyama, I. Nakagawa, Y. Eishi
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 12 号: 1 ページ: 9832-9832
  • DOI: 10.1038/srep09832
  • NAID: 120005758210
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Draft Genome Sequence of High-Temperature-Adapted Protochlamydia sp. HS-T3, an Amoebal Endosymbiotic Bacterium Found in Acanthamoeba Isolated from a Hot Spring in Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi H, Matsuo J, Yamazaki T, Ishida K, Yagita K.
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 5 号: 1
  • DOI: 10.1128/genomea.01507-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Amoebal endosymbiont Neochlamydia genome sequence illuminates the bacterial role in the defense of the host amoebae against Legionella pneumophila. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kasumi Ishida, Tsuyoshi Sekizuka, Kyoko Hayashida, Junji Matsuo, Fumihiko Takeuchi, Makoto Kuroda, Shinji Nakamura, Tomohiro Yamazaki, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, HirokiNagai, Chihiro Sugimoto
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 4 ページ: e95166-e95166
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0095166
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Native structure of a type IV secretion system core complex essential for Legionella pathogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kubori T, Koike M, Bui XT, Higaki S, Aizawa S, *Nagai H
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 111 号: 32 ページ: 11804-11809
  • DOI: 10.1073/pnas.1404506111
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modulation of the ubiquitination machinery by legionella (2013)
  • 著者名/発表者名: Hubber A, Kubori T, *Nagai H
  • 雑誌名: Curr Top Microbiol Immunol 巻: 376 ページ: 227-247
  • DOI: 10.1007/82_2013_343
  • ISBN: 9783642405907, 9783642405914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and functional characterization of K(+) transporters encoded by Legionella pneumophila kup genes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hori JI, Pereira MS, Roy CR, *Nagai H, Zamboni DS
  • 雑誌名: Cell Microbiol 巻: 15 号: 12 ページ: 2006-2019
  • DOI: 10.1111/cmi.12168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of legionella u-box-type e3 ubiquitin ligase (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai H, Kubori T
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 954 ページ: 347-354
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-161-5_21
  • ISBN: 9781627031608, 9781627031615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protochlamydia Induces Apoptosis of Human HEp-2 Cells through Mitochondrial Dysfunction Mediated by Chlamydial Protease-Like Activity Factor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Junji Matsuo, Shinji Nakamura, Atsushi Ito, Tomohiro Yamazaki, Kasumi Ishida. Yasuhiro Hayashi, Mitsutaka Yoshida, Kaori Takahashi, Tsuyoshi Sekizuka, Fumihiko Takeuchi, Makoto Kuroda, Hiroki Nagai, Kyoko Hayashida, Chihiro Sugimoto. Hiroyuki Yamaguchi
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 2 ページ: e56005-e56005
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dot/Icm type IVB secretion systems of Legionella and other gram-negative bacteria (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirok Nagai, Tomoko Kubori
  • 雑誌名: Front.Microbiol 巻: 2 ページ: 136-136
  • DOI: 10.3389/fmicb.2011.00136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial effector-involved temporal and spatial regulation by hijack of the host ubiquitin pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Kubori, Hiroki Nagai
  • 雑誌名: Front.Microbiol. 巻: 2
  • DOI: 10.3389/fmicb.2011.00145
  • 査読あり
• [学会発表] 偶然による病原菌 レジオネラ (2016)
  • 著者名/発表者名: 永井 宏樹
  • 学会等名: 共生・寄生生物学シンポジウム
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2016-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Interdomain protein transfer as a critical mechanism for survival of intracellular bacteria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai
  • 学会等名: 2015 International Meeting of "Matryoshka-type Evolution"
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Type IV secretion system as a lethal weapon of bacterial pathogens (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai
  • 学会等名: The 10th International Symposium of the Institute Network "Towards the next generation research for cancer and Immunology"
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-07-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A 群レンサ球菌の宿主細胞内適応機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山史人
  • 学会等名: 第88回 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] 原始的なクラミジアとアカントアメーバの共生様式から学ぶ (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口博之
  • 学会等名: 第88回 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] レジオネラ病原性に必須なIV型分泌装置の構造生物学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永井宏樹
  • 学会等名: 第88回 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Interdomain protein transfer as a critical mechanism for Matryoshka-type evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: 永井宏樹
  • 学会等名: 第2回マトリョーシカ型生物学研究会・公開国際シンポジウム
  • 発表場所: ホテル京都ガーデンパレス
  • 招待講演
• [学会発表] Identification and characterization of host-specific effector proteins for the survival and growth of L. pneumophila within amoebae and mammalian cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Xuan Thanh Bui, Hiroki Nagai,
  • 学会等名: 第2回マトリョーシカ型生物学研究会・公開国際シンポジウム
  • 発表場所: ホテル京都ガーデンパレス
• [学会発表] Interdomain protein transport: a critical strategy employed by bacterial pathogens and symbionts (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai, Tomoko Kubori, Masafumi Koike, Saori Higaki and Shin-ichi Aizawa
  • 学会等名: 第12回あわじしま感染症・免疫フォー ラム
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Interdomain protein transport: a critical strategy employed by bacterial pathogens and symbionts、 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai, H
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
  • 年月日: 2012-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] 細菌の原虫・哺乳動物宿主に対する寄生・共生の分子基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永井宏樹
  • 学会等名: 第一回マトリョーシカ型生物学研究会
  • 発表場所: 国立感染症研究所、東京
  • 年月日: 2012-07-22
• [学会発表] Structural insights highlight mosaic nature of the type IVB secretion system (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai, Tomoko Kubori, Noboru Nakano, Miki Kinoshita, Yumiko Uchida, Takuya Kuroda, Katsumi Imada
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Bacterial effector-involved temporal and spatial regulation by hijack of the host ubiquitin pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Kubori, Hiroki Nagai
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎市(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Plasma membrane phosphatidylinositol-4-phosphate (PI4P) regulates Legionella pneumophila effectors (2012)
  • 著者名/発表者名: Andree Hubber, Kohei Arasaki, Fubito Nakatsu, Pietro De Camilli, Hiroki Nagai, Craig Roy
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎市
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Structural insights highlight mosaic nature of the type IVB secretion system (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai
  • 学会等名: UNIA workshop "The Biology of Intracellular Bacterial Pathogens"
  • 発表場所: Baeza, Spain
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Type IVB secretion systems of Legionella and related bacteria. Deciphering core complex of the type IVB secretion system (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nagai
  • 学会等名: 国際微生物学連盟2011会議(IUMS 2011)
  • 発表場所: 札幌市(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-07
• [備考] 領域webページ
  • URL: http://www.matryoshka-evolution.jp/
• [備考] 研究室webページ
  • URL: http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 永井研究室webページ
  • URL: http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 永井研究室Webページ
  • URL: http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 領域Webページ
  • URL: http://www.matryoshka-evolution.jp/
• [備考] 永井研究室Webページ
  • URL: http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 領域Webページ
  • URL: http://www.matryoshka-evolution.jp/
• [備考]
  • URL: http://nagailab.biken.osaka-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.matryoshka-evolution.jp