宿主細胞内におけるレジオネラの多彩な生存戦略の解明

• 研究課題/領域番号: 18H02656
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49050:細菌学関連
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 新崎 恒平 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (70609990)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: レジオネラ / レジオネラエフェクター / 小胞輸送 / 小胞体 / Rabタンパク質 / 膜輸送 / 膜融合 / 細胞内小胞輸送 / エフェクター / Rab5 / Rab33B / Bap31 / climp-63

研究成果の概要

本研究は肺炎を引き起こすレジオネラの細胞内輸送機構の解明を目的として行なった。具体的には細胞内に形成されたレジオネラ含有小胞（LCV）の小胞体への移行機構の解明、小胞体に到達したレジオネラの小胞体定着化機構の解明、LCVのリソソーム輸送阻害機構の解明の３つのテーマを中心に研究に行なった。本研究の遂行により、３つのテーマ全てにおいて当該機構に関連する宿主因子及びレジオネラエフェクター（レジオネラが宿主細胞に分泌するバクテリア因子）の同定に成功した。今後はそれら宿主因子とレジオネラエフェクターの間の分子機構の解明を行う。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義として重要なポイントは、細胞内に侵入したレジオネラが小胞体へと移行し、小胞体で増殖するまでのプロセスに関わる宿主因子とレジオネラエフェクターが同定できたことである。また、レジオネラが細胞内分解機構から逃れる分子基盤の一部を明らかにできたことにも学術的意義があると考えている。社会的意義としては、本研究成果がレジオネラに対する治療法としての足がかりになるかもしれないことである。現在、レジオネラに対する治療法は抗生物質を用いたものであるが、細胞内感染経路の遮断といった新しい治療法に繋げられる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Legionella hijacks the host Golgi-to-ER retrograde pathway for the association of Legionella-Containing vacuole with the ER (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawabata Mio、Matsuo Honoka、Koito Takumi、Murata Misaki、Kubori Tomoko、Nagai Hiroki、Tagaya Mitsuo、Arasaki Kohei
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 17 号: 3 ページ: e1009437-e1009437
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1009437
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition)1 (2021)
  • 著者名/発表者名: Daniel J Klionsky、Shu Aizawa、Amal Kamal Abdel-Aziz、Sara Abdelfatah、Mahmoud Abdellatif、Asghar Abdoli、Steffen Abel、Hagai Abeliovich、Marie H Abildgaard、Yakubu Princely Abudu、Abraham Acevedo-Arozena、Iannis E Adamopoulos、Khosrow Adeli、Timon E Adolph、Annagrazia Adornetto、Elma Aflaki、Galila Agam et al.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 17 号: 1 ページ: 1-382
  • DOI: 10.1080/15548627.2020.1797280
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The ER cholesterol sensor SCAP promotes CARTS biogenesis at ER-Golgi membrane contact sites (2021)
  • 著者名/発表者名: Wakana Yuichi、Hayashi Kaito、Nemoto Takumi、Watanabe Chiaki、Taoka Masato、Angulo-Capel Jessica、Garcia-Parajo Maria F.、Kumata Hidetoshi、Umemura Tomonari、Inoue Hiroki、Arasaki Kohei、Campelo Felix、Tagaya Mitsuo
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 220 号: 1 ページ: 3355-3371
  • DOI: 10.1083/jcb.202002150
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Legionella Manipulates Non-canonical SNARE Pairing Using a Bacterial Deubiquitinase. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tomoe Kitao, Kyoichiro Taguchi, Shintaro Seto, Kohei Arasaki, Hiroki Ando, Hiroki Nagai, Tomoko Kubori
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 32(10) 号: 10 ページ: 108107-108107
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Syntaxin 17 recruits ACSL3 to lipid microdomains in lipid droplet biogenesis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Arasaki, K., Iitsuka, M., and Tagaya, M.
  • 雑誌名: Contact (Thousand Oaks) 巻: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1177/2515256419838719
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MT1-MMP recruits the ER-Golgi SNARE Bet1 for efficient MT1-MMP transport to the plasma membrane. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa, T.,* Hasegawa, K.,* Aoki, Y.,* Watanabe, T.,* Otagiri, Y., Arasaki, K., Wakana, Y., Asano, K., Tanaka, M., Yamaguchi, H., Tagaya, M. and Inoue, H. (*, These authors contributed equally to this work.)
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 218 号: 10 ページ: 3355-3371
  • DOI: 10.1083/jcb.201808149
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Syntaxin 17 promotes lipid droplet formation by regulating the distribution of acyl-CoA synthetase 3. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Arasaki K, Ohsaki Y, Fujimoto T, Ohtomo T, Yamada J, Tagaya M.
  • 雑誌名: J Lipid Res. 巻: in press 号: 5 ページ: 805-819
  • DOI: 10.1194/jlr.m081679
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAP1B‐LC1 prevents autophagosome formation by linking syntaxin 17 to microtubules (2018)
  • 著者名/発表者名: Arasaki Kohei、Nagashima Haruki、Kurosawa Yuri、Kimura Hana、Nishida Naoki、Dohmae Naoshi、Yamamoto Akitsugu、Yanagi Shigeru、Wakana Yuichi、Inoue Hiroki、Tagaya Mitsuo
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 19 号: 8
  • DOI: 10.15252/embr.201745584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntaxin 17 regulates the localization and function of PGAM5 in mitochondrial division and mitophagy (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugo Masashi、Kimura Hana、Arasaki Kohei、Amemiya Toshiki、Hirota Naohiko、Dohmae Naoshi、Imai Yuzuru、Inoshita Tsuyoshi、Shiba‐Fukushima Kahori、Hattori Nobutaka、Cheng Jinglei、Fujimoto Toyoshi、Wakana Yuichi、Inoue Hiroki、Tagaya Mitsuo
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 37 号: 21
  • DOI: 10.15252/embj.201798899
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Legionella remodels the plasma membrane-derived vacuole by utilizing exocyst components as tethers. (2018)
  • 著者名/発表者名: Arasaki K, Kimura H, Tagaya M, Roy CR.
  • 雑誌名: J Cell Biol. 巻: 217 号: 11 ページ: 3863-3872
  • DOI: 10.1083/jcb.201801208
  • 査読あり
• [学会発表] Syntaxin 17の機能を制御するリン酸化部位の同定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平・杉沢優太・多賀谷光男
  • 学会等名: 第９３回 日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 異種生物Syntaxin 17の局在および機能 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤駿・新崎恒平・多賀谷光男
  • 学会等名: 第９３回 日本生化学会大会
• [学会発表] 飢餓時の脂肪滴と隔離膜の形成はsyntaxin 17-ACSL3軸によって調節されている (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡田直樹・大畑俊貴・新崎恒平・多賀谷光男
  • 学会等名: 第９３回 日本生化学会大会
• [学会発表] レジオネラエフェクターLpg1137の局在化機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村田美咲, 多賀谷光男, 新崎恒平
  • 学会等名: 第93回日本細菌学会総会
• [学会発表] レジオネラエフェクターの生化学ツールとしての応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 新崎 恒平
  • 学会等名: 第93回日本細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] レジオネラエフェクターLpg1137の局在化機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 村田美咲, 多賀谷光男, 新崎恒平
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] Syntaxin 17はNLRP3インフラマソームの形成に必要である (2019)
  • 著者名/発表者名: 飯塚萌, 多賀谷光男, 新崎恒平
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] Role of Endoplasmic Reticulum proteins Bap31 and CLIMP-63 in maintaining the Legionella pneumophila replicative niche (2019)
  • 著者名/発表者名: 木村葉那, 野内優, 多賀谷光男, Shaeri Mukherjee, 新崎恒平
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] Syntaxin 17と結合タンパク質が織りなす多様な機能 (2019)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平, 多賀谷光男
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Syntaxin 17 regulates the localization and function of PGAM5 in mitochondrial division and mitophagy. (2018)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平、多賀谷光男
  • 学会等名: 第７０回 日本細胞生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] 肺炎原因菌であるレジオネラの宿主細胞における多彩な生存戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平
  • 学会等名: 第５９回 日本生化学会 中国・四国支部例会
  • 招待講演
• [学会発表] 結合タンパク質及び病原菌感染により明らかとなったsyntaxin 17の新たな機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平
  • 学会等名: ２０１８年度 日本生化学会 関東支部例会
  • 招待講演
• [学会発表] MAMにおける脂質ラフト様構造は脂肪滴形成に重要である (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村葉那、新崎恒平、多賀谷光男
  • 学会等名: 第91回 日本生化学会大会
• [学会発表] Rab33bを制御するレジオネラエフェクターの探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小伊藤拓海、新崎恒平、多賀谷 光男
  • 学会等名: 第91回 日本生化学会大会
• [図書] 臨床免疫・アレルギー科 (2019)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] THE LUNG perspectives (2018)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 生化学 (2018)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 公益社団法人 日本生化学会