MAC菌の糖ペプチド脂質抗原に制御される形態と宿主応答機序

• 研究課題/領域番号: 16K08792
• 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: 帝塚山大学
• 研究代表者: 藤原 永年 帝塚山大学, 現代生活学部, 教授 (80326256)
• 研究分担者: 前田 伸司 北海道科学大学, 薬学部, 教授 (50250212) ; 綾田 稔 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90222702) ; 中 崇 帝塚山大学, 現代生活学部, 准教授 (40426599)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019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); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 非結核性抗酸菌症 / glycopeptidolipid / MAC症 / 糖ペプチド脂質

研究成果の概要

非結核性抗酸菌症は、予後の悪い難治性の呼吸器感染症である。糖ペプチド脂質 (Glycopeptidolipid, GPL) は非結核性抗酸菌に含まれる特徴的な脂質分子で、細胞表層に存在する。GPL欠損が菌体の形態に影響してrough型を呈すること、宿主内での長期生存を可能にすることを分子レベルで解明した。M. smegmatis J15cs株のGPL研究成果をMAC症に応用して、臨床分離株Ku11株のGPL生合成遺伝子を解析し、2種類の糖転移遺伝子を同定した。また、GPLがTLR2を介して宿主認識されることを見出した。感染性や病原性の解明に資する知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難治性の呼吸器感染症である非結核性抗酸菌症の感染性・病原性を細胞表層に存在する糖ペプチド脂質抗原を中心に検討した。脂質生化学的、脂質免疫学的な基礎研究から非結核性抗酸菌症における有益な知見を得た。今後、診断や治療、予防への応用が期待できる。

研究成果

• [国際共同研究] School of Biosciences/University of Birmingham(United Kingdom)
• [国際共同研究] School of Biosciences,/University of Birmingham(United Kingdom)
• [雑誌論文] Spodiobacter cordis gen. nov. sp. nov., a member of the family Flavobacteriaceae isolated from patients with infective endocarditis (2019)
  • 著者名/発表者名: J. Tomida, N. Fujiwara, T. Naka, Y. Morita, E. Sawabe, N. Tojo, K. Kikuchi, and Y. Kawamura
  • 雑誌名: Microbiol Immunol 巻: 63(3-4) 号: 3-4 ページ: 111-118
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12673
  • NAID: 40021899840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Naturally occurring a loss of a giant plasmid from Mycobacterium ulcerans subsp. shinshuense makes it non-pathogenic (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Nakanaga, Y. Ogura, A. Toyoda, M. Yoshida, H. Fukano, N. Fujiwara, Y. Miyamoto, N. Nakata, Y. Kazumi, S. Maeda, T. Ooka, M. Goto, K. Tanigawa, S. Mitarai, K. Suzuki, N. Ishii, M. Ato, T. Hayashi, and Y. Hoshino
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 29;8(1) 号: 1 ページ: 8218-8218
  • DOI: 10.1038/s41598-018-26425-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 反復配列多型 (VNTR) 分析を利用した結核菌とBCG推定の可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前田伸司、藤原永年、山本三郎、瀧井猛将
  • 雑誌名: 日本感染症学会誌 巻: 92(5) ページ: 705-709
  • NAID: 130007754746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mycobacterium shigaense sp. nov., a slow-growing, scotochromogenic species, is a member of the Mycobacterium simiae complex (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Fukano, M. Yoshida, Y. Kazumi, N. Fujiwara, K. Katayama, Y. Ogura, T. Hayashi, Y. Miyamoto, N. Fujimoto, W. Hongsheng, C. Mizumoto, Y. Koizumi, H. Maeda, O. Hiranuma, S. Mitarai, N. Ishii, and Y. Hoshino
  • 雑誌名: Int J Syst Evol Microbiol 巻: 68(8) 号: 8 ページ: 2437-2442
  • DOI: 10.1099/ijsem.0.002845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of O-antigen polysaccharide backbone derived from nitric oxide-inducing Mesorhizobium loti MAFF 303099 lipopolysaccharide (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Hashimoto, M. Mizukami, K. Osuki, N. Fujiwara, Y. Suda, and T. Uchiumi
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 巻: 445 ページ: 40-50
  • DOI: 10.1016/j.carres.2017.04.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mycobacterium stephanolepidis sp. nov., a rapid-growing species related to Mycobacterium chelonae, isolated from marine teleost fish, Stephanolepis cirrhifer (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Fukano, S.Wada, O. Kurata, K. Katayama, N. Fujiwara and Y. Hoshino
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 巻: 67 号: 8 ページ: 2811-2817
  • DOI: 10.1099/ijsem.0.002028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mycobacterium abscessus glycopeptidolipids inhibit macrophage apoptosis and bacterial spreading by targeting mitochondrial cyclophilin D (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Whang,, Y.W. Back, K. I. Lee, N. Fujiwara, S. Paik, C. H. Choi, J. K. Park, H. J. Kim
  • 雑誌名: Cell Death Dis. 巻: 24 号: 8 ページ: e3012-e3012
  • DOI: 10.1038/cddis.2017.420
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microarray analysis of macrophage response to infection with Streptococcus oralis reveals the immunosuppressive effect of hydrogen peroxide (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Matsushima, Y. Kumagai, A. Vandenbon, H. Kataoka, M. Kadena, H. Fukamachi, T. Arimoto, H. Morisaki, N. Fujiwara, N. Okahashi, and H. Kuwata
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 485(2) 号: 2 ページ: 461-467
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.02.048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of a desaturase involved in mycolic acid biosynthesis in Mycobacterium smegmatis (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Singh, C Varela, K. Bhatt, N. Veerapen, O.Y. Lee, H.H. Wu, G.S. Besra, D.E. Minnikin, N. Fujiwara, K. Teramoto, A. Bhatt
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11(10) 号: 10 ページ: e0164253-e0164253
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164253
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Analysis of Health Effects of Ureas in Watercress (2020)
  • 著者名/発表者名: M. Nakaya, Y. Sakuragi, A. Shojo, S. Mizuno, N. Fujiwara, and S. Kitamura
  • 学会等名: KYOTO INTERNATIONAL FORUM FOR ENVIRONMENT AND ENERGY (KIFEE) symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 臨床分離株Mycobacterium intracellulare由来新規糖ペプチド脂質抗原の生合成遺伝子群解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、宮本友司、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
  • 学会等名: 第93回日本細菌学会総会
• [学会発表] The structure and biosynthesis gene cluster of a novel glycopeptidolipid isolated from clinical nontuberculous mycobacteria (2019)
  • 著者名/発表者名: N. Fujiwara, Y. Miyamoto, M. Ayata, T. Naka, H. Kuwata, H. Yamada, and S. Maeda
  • 学会等名: FEMS 2019-The 8th Congress of European Microbiologists
  • 国際学会
• [学会発表] 非結核性抗酸菌臨床分離株の新規糖ペプチド脂質抗原と生合成遺伝子群の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、宮本友司、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
  • 学会等名: 第92回日本細菌学会総会
• [学会発表] 非同義置換一塩基多型を利用した結核菌M株の機能因子の探索 (2019)
  • 著者名/発表者名: 前田伸司、和田崇之、藤原永年
  • 学会等名: 第92回日本細菌学会総会
• [学会発表] トリ型結核菌Mycobacterium aviumの酸性環境下における適応機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小川翔大、大原直也、小川賢二、八木哲也、藤原永年、前田伸司、伊藤佐生、肥田重明、小野嵜菊夫、瀧井猛将
  • 学会等名: 第92回日本細菌学会総会
• [学会発表] Mycobacterium pseudoshottsiiの脂質生化学的性質 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、中屋愼、山本三郎、水野淨子、深野華子、吉田光範、星野仁彦．
  • 学会等名: 第94回日本結核病学会総会
• [学会発表] 第４級アンモニウム塩抗菌剤Etakの固相化及び抗菌メカニズムの検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、佐伯孝子、永井聡、利光勝久、勝圓進
  • 学会等名: 第115回日本食品衛生学会学術講演会
• [学会発表] The Morphology Affects Bacterial Virulence in Mycobacteria (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Fujiwara, M. Ayata, H. Yamada, T. Naka, H. Kuwata, S. Maeda
  • 学会等名: SCANDEM 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Structome analysis and three-dimensional reconstitution of Mycobacterium smegmatis cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, M. Yamaguchi, K. Chikamatsu, A. Aono, N. Fujiwara, Y. Igarashi, A. Takaki, S. Mitarai
  • 学会等名: SCANDEM 2018
  • 国際学会
• [学会発表] The lipid phenotypes of Mycobacterium bovis BCG substrains and their host responses (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Fujiwara, T. Naka, M. Ayata, S. Maeda, T. Takii, H. Ohno, S. Yamamoto
  • 学会等名: BCG 110 years after its conception
  • 国際学会
• [学会発表] Retrospective study for estimation of Mycobacterium bovis BCG based on variable number tandem repeated location (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Maeda, N. Fujiwara, S. Yamamoto, T. Takii
  • 学会等名: BCG 110 years after its conception
  • 国際学会
• [学会発表] 第4級アンモニウム塩の抗菌活性と衛生環境への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、佐伯孝子、藤田香里、川西麻友、藤田安奈、永井聡、利光勝久、勝圓進
  • 学会等名: 第114回日本食品衛生学会学術講演会
• [学会発表] 非結核性抗酸菌・臨床分離株で産生される新規糖ペプチド脂質抗原の生合成遺伝子群解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 189.藤原永年、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会
• [学会発表] The relationship between bacterial morphology and virulence in mycobacteria (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Fujiwara, S. Maeda, M. Ayata, T. Naka, H. Kuwata, H. Yamada
  • 学会等名: The Microscience Microscopy Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] omparison of structome data obtained from mycobacteria and Escherichia coli reveal species-specific ribosome density in the cytoplasm correlating with the growth rate (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, M. Yamaguchi, N. Fujiwara, K. Chikamatsu, A. Aono, Y. Lina, Y. Igarashi, S. Mitarai
  • 学会等名: The Microscience Microscopy Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] BCGの細胞壁糖脂質PDIM/PGLの胆汁酸に対する抵抗性への関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田村庄平、中山真彰、藤原永年、和田崇之、山本三郎、小崎弘貴、大原直也
  • 学会等名: 第69回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 香川（かがわ国際会議場）
  • 年月日: 2016-10-15
• [学会発表] 結核菌の遺伝系統と型別法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田伸司、和田崇之、藤原永年
  • 学会等名: 第28回微生物シンポジウム
  • 発表場所: 愛知（愛知学院大学薬学部）
  • 年月日: 2016-09-02
• [学会発表] M. smegmatis J15cs株のglycopeptidolipid欠損による形態変化と宿主内生存 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、大原直也、小川みどり、山本三郎、前田伸司
  • 学会等名: 第91回日本結核病学会総会
  • 発表場所: 金沢（石川県立音楽堂、ホテル日航金沢）
  • 年月日: 2016-05-27
• [図書] 新入門食品衛生学【改訂第4版】 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松岡麻男、小田隆弘、富田雅弘、池田光壱、玉記雷太、藤原永年、伊藤裕才、津村有紀
  • 総ページ数: 264
  • 出版者: 南江堂
  • ISBN: 9784524248759
• [図書] 結核 改訂版、光山正雄、鈴木勝洋（編） (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原永年、杉田昌彦
  • 総ページ数: 447
  • 出版者: 医薬ジャーナル社