臨床分離株を用いた髄膜炎菌の病原性規定因子の同定とその発現プロファイルの解析

• 研究課題/領域番号: 15K08485
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 高橋 英之 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (60321866)
• 連携研究者: 柳沢 達男 理化学研究所, 横山構造生物学研究室, 研究員 (10450420)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 髄膜炎菌 / 病原性 / 感染 / ヒト / 細胞内 / システイン / ヒト培養細胞 / グルタチオン / ヒト脳血管内皮細胞 / アミノ酸 / 臨床分離株 / 莢膜多糖体合成遺伝子 / 脳血管内皮細胞

研究成果の概要

研究代表者保管する髄膜炎菌の臨床分離株の中から患者由来株20株及び健常保菌者由来株20株を選定し、さらにヒト脳血管内皮細胞(HBMEC)への in vitro における感染能の高い株9株と低い株9株を選出した。それらの外膜タンパクを抽出し、TMTラベリング法を用いた網羅的なタンパク発現量の比較を行なった。その結果、システイン輸送に関与するシステイン(Cys)結合蛋白Cbpが髄膜炎菌の病原性に関与する可能性が見出され、さらなる解析の結果、髄膜炎菌のシステイン輸送システムは宿主細胞での維持・生育に必須であり、nutrient virulence factorとして機能することが示された。

研究成果

• [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)
• [国際共同研究] John Hopkins University(米国)
• [雑誌論文] Structural basis of protein arginine rhamnosylation by glycosyltransferase EarP (2018)
  • 著者名/発表者名: Sengoku Toru、Suzuki Takehiro、Dohmae Naoshi、Watanabe Chiduru、Honma Teruki、Hikida Yasushi、Yamaguchi Yoshiki、Takahashi Hideyuki、Yokoyama Shigeyuki、Yanagisawa Tatsuo
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 14 号: 4 ページ: 368-374
  • DOI: 10.1038/s41589-018-0002-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invasive meningococcal disease due to ciprofloxacin-resistant Neisseria meningitidis sequence type 4821: the first case in Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yu Kawasaki, Kousaku Matsubara, Hideyuki Takahashi, Masatomo Morita, Makoto Ohnishi, Masayuki Hori, Kenichi Isome, Aya Iwata, Hiroyuki Nigami, Go Yamamoto, Kiyofumi Ohkusu.
  • 雑誌名: Journal of Infection and Chemotherapy 巻: 24 号: 4 ページ: 305-308
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2017.11.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meningococcal meningitis with neurological complications and meningococcemia due to serogroup W sequence type 11 complex. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Mori, Tomofumi Hayashi, Hideki Nakamura, Hideyuki Takahashi.
  • 雑誌名: Journal of Infection and Chemotherapy 巻: 24 号: 5 ページ: 398-400
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2017.12.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meningococcal disease outbreak related to the World Scout Jamboree in Japan, 2015. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanai M, Kamiya H, Smith-Palmer A, Takahashi H, Hachisu Y, Fukusumi M, et al.
  • 雑誌名: Western pacific Surveillance and Response 巻: 8 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.5365/wpsar.2016.7.3.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic characterization of urethritis-associated Neisseria meningitidis shows that a wide range of N. meningitidis strains can cause urethritis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kevin Ma, Magnus Unemo, Samo Jeverica, Bob Kirkcaldy, Hideyuki Takahashi, Makoto Ohnishi, and Yonatan Grad
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: 55 号: 12 ページ: 3374-3383
  • DOI: 10.1128/jcm.01018-17
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] National surveillance for meningococcal disease in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukusumi M, Kamiya H, Takahashi H, Kanai M, Hachisu Y, Saitoh T, Ohnishi M, Oishi K, Sunagawa T.
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 34 ページ: 4068-4071
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay for Serogroup Identification of Neisseria meningitidis in Cerebrospinal Fluid (2016)
  • 著者名/発表者名: Lee DK, Kim EJ, Kilgore P, Takahashi H, Ohnishi M, Tomono J, Miyamoto S, Omagari D, Kim DW and Seki M.
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 6 ページ: 1548-1548
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neisseria meningitidis Translation Elongation Factor P and Its Active-Site Arginine Residue Are Essential for Cell Viability (2016)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa T, Takahashi H, Suzuki T, Masuda A, Dohmae N, Yokoyama S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11(2) 号: 2 ページ: e0147907-e0147907
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0147907
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Meningococcal carriage rates in healthy individuals in Japan determined using Loop-Mediated Isothermal Amplification and oral throat wash specimens. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Haga M, Sunagawa T, Saitoh T, Kitahara T, Matsumoto S, Ohnishi M.
  • 雑誌名: J Infect Chemotherapy 巻: 22 ページ: 501-504
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] A Novel Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay for Serogroup Identification of Neisseria meningitidis in Cerebrospinal Fluid. (2016)
  • 著者名/発表者名: Do Kyung Lee1, Eun Jin Kim, PaulE Kilgore, Hideyuki Takahashi, Makoto Ohnishi, Jun Tomono, Shigehiko Miyamoto, Daisuke Omagari, Dong Wook Kim and Mitsuko Seki.
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 6 ページ: 1548-1548
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.01548
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multiple Functions of Glutamate Uptake via Meningococcal GltT-GltM L-Glutamate ABC Transporter in Neisseria meningitidis Internalization into Human Brain Microvascular Endothelial Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Yanagisawa T, Kim KS, Yokoyama S, Ohnishi M.
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 83 号: 9 ページ: 35553567-35553567
  • DOI: 10.1128/iai.00654-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clinical Evaluation of a Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assay for Rapid Detection of Neisseria meningitidis in Cerebrospinal Fluid. (2015)
  • 著者名/発表者名: DoKyung Lee, Eun Jin Kim, Paul E. Kilgore, Soon Ae Kim, Hideyuki Takahashi, Makoto Ohnishi, Dang Duc Anh, Bai Qing Dong, Jung Soo Kim, Jun Tomono, Shigehiko Miyamoto, Tsugunori Notomi, Dong Wook Kim, Mitsuko Seki.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 10 号: 4 ページ: e0122922-e0122922
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122922
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 臨床分離株の宿主細胞への侵襲能と細胞外因子の発現量の相互比較による髄膜炎菌の病原性因子の探索及び解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 高橋 英之、柳沢 達男、横山 茂之
  • 学会等名: 第90回日本細菌学会総会
• [学会発表] 咽頭うがい液を用いた髄膜炎菌の健康者保菌調査の実施 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之、羽賀將衛、砂川富正、齋藤剛仁、北原武尊、松本壮吉、大西真
  • 学会等名: 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] 髄膜炎菌由来の翻訳因子EF-Pのラムノース修飾による活性化の構造的基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仙石 徹、鈴木 健裕、堂前 直、渡邉 千鶴、本間 光貴、疋田 泰士、山口 芳樹、高橋 英之、横山 茂之、柳沢 達男
  • 学会等名: ComBio2017
• [学会発表] 反転型糖鎖転移酵素によるタンパク質アルギニン・ラムノシル化の構造基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仙石 徹、鈴木 健裕、堂前 直、渡邉 千鶴、本間 光貴、疋田 泰士、山口 芳樹、高橋 英之、柳沢 達男、横山 茂之
  • 学会等名: ComBio2017
• [学会発表] Multiple functions of glutamate uptake via meningococcal GltT-GltM L-glutamate ABC transporter for Neisseria meningitidis internalization into human brain microvascular endothelial cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Takahashi, Tatsuo Yanagisawa, Kwang Sik Kim, Shigeyuki Yokoyama and Makoto Ohnishi.
  • 学会等名: International Pathogenic Neisseria Conference
  • 発表場所: Manchester UK
  • 年月日: 2016-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] 侵襲性髄膜炎菌感染症の世界及び国内の実態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之
  • 学会等名: 日本細菌学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
  • 国際学会
• [図書] 髄膜炎菌 日常診断に役立つ小児感染症マニュアル (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之、大西真
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 日本小児感染症学会
• [図書] 侵襲性髄膜炎菌性感染症の現状と基礎知識 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 少年写真新聞
• [図書] 髄膜炎菌による感染症、中学保健ニュース (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 少年写真新聞
• [図書] 髄膜炎菌感染症 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋英之、大西真
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 金原出版株式会社
• [図書] 髄膜炎菌性髄膜炎（侵襲性髄膜炎菌感染症） (2015)
  • 著者名/発表者名: 体と心 保健総合大百科 小学校編
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 少年写真新聞社
• [図書] 髄膜炎菌性髄膜炎（侵襲性髄膜炎菌感染症） (2015)
  • 著者名/発表者名: 体と心 保健総合大百科 中・高校編
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 少年写真新聞社