外的環境刺激に応答した腸炎ビブリオの３型分泌装置発現制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17K08828
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 松田 重輝 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (30506499)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 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); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 腸炎ビブリオ / 3型分泌装置 / 発現制御 / ３型分泌装置 / 細菌

研究成果の概要

食中毒原因細菌として知られる腸炎ビブリオは外的環境の物理化学的条件の変化によりその主要な病原因子である3型分泌装置（T3SS）の発現が変動する。本研究ではT3SS2のマスターレギュレーターVtrAが胆汁刺激より多量体化が促進され、標的プロモーター結合能が増加することで標的遺伝子に対する転写調節活性が上昇することを明らかにした。また外的環境の物理的条件変化に対するT3SS2の発現変動に関わる新たな制御因子を同定し、そのVtrAレギュロンに対する制御を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

病原細菌は感染時の宿主内環境を感知し、感染に必要な病原因子を的確に発現させることで病原性を発揮していると考えられている。一方で腸炎ビブリオの病原性メカニズムの研究動向はその病原因子であるT3SSの作用の解析が主となり、その発現制御に対する理解は乏しい状況にあった。これに対し本研究成果は腸炎ビブリオの感染時の外的環境変化に応答した病原因子の発現制御の分子メカニズムの一端を解明し、腸炎ビブリオの病原性メカニズムの全体像の理解を進展せしむるものと考えらえる。

研究成果

• [雑誌論文] Advances on Vibrio parahaemolyticus research in the postgenomic era (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Hiyoshi H, Tandhavanant S, Kodama T
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 64 ページ: 167-181
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Export of a Vibrio parahaemolyticus toxin by the Sec and type III secretion machineries in tandem (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Okada R, Tandhavanant S, Hiyoshi H, Gotoh K, Iida T, Kodama T
  • 雑誌名: Nature Microbiology 巻: - 号: 5 ページ: 781-788
  • DOI: 10.1038/s41564-019-0368-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Vibrio parahaemolyticus Senses Intracellular K+ To Translocate Type III Secretion System 2 Effectors Effectively (2018)
  • 著者名/発表者名: Tandhavanant S, Matsuda S, Hiyoshi H, Iida T, Kodama T
  • 雑誌名: mBio 巻: 9 号: 4
  • DOI: 10.1128/mbio.01366-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interplay of a secreted protein with type IVb pilus for efficient enterotoxigenicEscherichia colicolonization (2018)
  • 著者名/発表者名: Oki H, Kawahara K, Maruno T, Imai T, Muroga Y, Fukakusa S, Iwashita T, Kobayashi Y, Matsuda S, Kodama T, Iida T, Yoshida T, Ohkubo T, Nakamura S
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 115 号: 28 ページ: 7422-7427
  • DOI: 10.1073/pnas.1805671115
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vibrio parahaemolyticus VtrA is a membrane-bound regulator and is activated via oligomerization (2017)
  • 著者名/発表者名: Okada R, Matsuda S, Iida T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 12 号: 11 ページ: e0187846-e0187846
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0187846
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasmid dynamics in Vibrio parahaemolyticus strains related to shrimp Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome (AHPNS) (2017)
  • 著者名/発表者名: Theethakaew C, Nakamura S, Motooka D, Matsuda S, Kodama T, Chonsin K, Suthienkul O, Iida T
  • 雑誌名: Infect Genet Evol 巻: 51 ページ: 211-218
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2017.04.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Unconventional export of a Vibrio parahaemolyticus toxin facilitates the virulence trait (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Tandhavanant S, Hiyoshi H, Iida T, Kodama T
  • 学会等名: The 17th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腸炎ビブリオのⅢ型分泌装置による輸送機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松田重輝, Sarunporn Tandhavanant, 飯田哲也, 児玉年央
  • 学会等名: 第53回ビブリオシンポジウム
• [学会発表] 腸炎ビブリオのⅢ型分泌装置による腸管病原性とその制御への展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松田 重輝, 飯田 哲也, 児玉 年央
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] Vibrio parahaemolyticus toxin is delivered through the type III secretion system to facilitate pathogenesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsuda S, Tandhavanant S, Hiyoshi H, Iida T, Kodama T
  • 学会等名: The 54th US-Japan cholera and other bacterial enteric infections joint panel meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 腸炎ビブリオの３型分泌装置依存的な下痢誘導機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松田重輝、Sarunporn Tandhavanant、飯田哲也、児玉年央
  • 学会等名: 第52回ビブリオシンポジウム
• [学会発表] Type III secretion system-dependent enterotoxicity of a food-borne pathogen Vibrio parahaemolyticus (2018)
  • 著者名/発表者名: 松田重輝、児玉年央
  • 学会等名: 第９１回日本細菌学会総会
• [備考] 大阪大学微生物病研究所ホームページ
  • URL: http://www.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/research/2019/124