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宿主細胞セラミドからクラミジアスフィンゴミエリンに至るフローの明瞭化と機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06649
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

熊谷 圭悟  国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (40443105)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードクラミジア・トラコマティス / セラミド / スフィンゴミエリン / スフィンゴミエリン合成酵素 / CERT / 封入体 / 細胞内寄生細菌 / 阻害剤 / クラミジアトラコマティス / クラミジア
研究成果の概要

本研究では、大別して二つの成果が得られた。一つ目は、セラミド輸送タンパク質(CERT)を欠損した細胞にクラミジア・トラコマティス(以下、クラミジアと略す)が感染すると、封入体膜の崩壊が発生し、クラミジアの増殖が抑制されることを解明したことである。二つ目はクラミジア感染依存的に出現する新規スフィンゴミエリン合成活性(cidSM合成活性)が、セラミド模倣型化合物である(1R,3R)-HPA-12によって特異的に抑制される事実を発見したことである。この発見により、cidSM合成活性がクラミジアの増殖に必須であり、菌体によるセラミドの取り込みにも関与していること等を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くのクラミジア研究者が、クラミジアは宿主細胞のスフィンゴミエリン合成酵素(SMS)を利用すると考える中で、我々は宿主細胞のSMSがクラミジアの増殖に必要ないこと、及びクラミジア感染によってcidSM合成活性が出現することを報告した。また、(1R,3R)-HPA-12は宿主細胞のSMSを阻害せず、cidSM合成活性のみを選択的に阻害することを示し、二つの酵素の性質が異なることを示した。この化合物はcidSM合成活性に対する世界初の解析ツールであり、我々が行ったようにcidSM合成活性の機能解析に役立つだけでなく、今後は抗クラミジア薬のシード化合物として利用できる可能性がある。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Chlamydial Infection-Dependent Synthesis of Sphingomyelin as a Novel Anti-Chlamydial Target of Ceramide Mimetic Compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kumagai, Shota Sakai, Masaharu Ueno, Michiyo Kataoka, Shu Kobayashi, Kentaro Hanada
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 23 ページ: 14697-14697

    • DOI

      10.3390/ijms232314697

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Natural Ligand-Mimetic and Nonmimetic Inhibitors of the Ceramide Transport Protein CERT2022

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hanada, Shota Sakai, Keigo Kumagai
    • 雑誌名

      Internal Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 4 ページ: 2098-2098

    • DOI

      10.3390/ijms23042098

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure, functions and regulation of CERT, a lipid‐transfer protein for the delivery of ceramide at the ER?Golgi membrane contact sites2019

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Keigo、Hanada Kentaro
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 593 号: 17 ページ: 2366-2377

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13511

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chlamydia trachomatis‐infected human cells convert ceramide to sphingomyelin without sphingomyelin synthases 1 and 22019

    • 著者名/発表者名
      Tachida Yuriko、Kumagai Keigo、Sakai Shota、Ando Shuji、Yamaji Toshiyuki、Hanada Kentaro
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 594 号: 3 ページ: 519-529

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13632

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Both the N- and C- terminal regions of the Chlamydial inclusion protein D (IncD) are required for interaction with the pleckstrin homology domain of the ceramide transport protein CERT2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Keigo、Elwell Cherilyn A.、Ando Shuji、Engel Joanne N.、Hanada Kentaro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 505 号: 4 ページ: 1070-1076

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.09.168

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phosphoinositide binding by the PH domain in ceramide transfer protein (CERT) is inhibited by hyperphosphorylation of an adjacent serine-repeat motif2018

    • 著者名/発表者名
      Sugiki Toshihiko、Egawa Daichi、Kumagai Keigo、Kojima Chojiro、Fujiwara Toshimichi、Takeuchi Koh、Shimada Ichio、Hanada Kentaro、Takahashi Hideo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 28 ページ: 11206-11217

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.002465

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高浸透圧ストレスにより誘導されるリン酸化を介したセラミド輸送タンパク質CERTの小胞体への局在化亢進に関する解析2022

    • 著者名/発表者名
      島崎 健太朗, 熊谷 圭悟, 酒井 祥太, 山地 俊之, 花田 賢太郎
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 宿主細胞からクラミジア・トラコマティスへのセラミドフローを担う分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟、杉木俊彦、児嶋長次郎、花田賢太郎
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏性細胞内寄生細菌クラミジア・トラコマティスによる宿主セラミドの獲得機構2020

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] CERT阻害剤HPA-12の立体異性体が示す抗クラミジア活性とその作用機序2020

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟
    • 学会等名
      第13回セラミド研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Chlamydia trachomatis requires host ceramide-transport protein CERT but not sphingomyelin synthases for the infection and proliferation in HeLa cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kumagai, Yuriko Tachida, Shota Sakai, Toshiyuki Yamaji, Kentaro Hanada
    • 学会等名
      60th ICBL
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural basis for the specific association between the Chlamydia trachomatis inclusion membrane protein IncD and the PH domain of the ceramide transport protein CERT.2019

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Sugiki, Keigo Kumagai, Shoko Shinya, Naohiro Kobayashi, Daichi Egawa, Toshimichi Fujiwara, Kentaro Hanada, Chojiro Kojima
    • 学会等名
      60th ICBL
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セラミド輸送タンパク質CERTと細胞内寄生細菌クラミジア封入体膜タンパク質IncDとの会合機序2019

    • 著者名/発表者名
      花田賢太郎、熊谷圭悟、杉木俊彦、新家粧子、小林直宏、江川大地、藤原敏道、児嶋長次郎
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クラミジアのエフェクタータンパク質IncDと宿主細胞由来のセラミド輸送タンパク質CERTのPHドメインとの結合にはIncDのN末領域とC末領域が必要である2019

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟、花田賢太郎
    • 学会等名
      第3回オルガネラゾーン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クラミジア封入体膜蛋白質IncDが脂質輸送蛋白質CERTに選択的に結合する分子機構の溶液NMR解析2019

    • 著者名/発表者名
      杉木俊彦、熊谷圭悟、新家粧子、小林直宏、藤原敏道、花田賢太郎、児嶋長次郎
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Chlamydia trachomatis requires host ceramide-transport protein CERT but not sphingomyelin synthases for the infection and proliferation in HeLa cells2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kumagai, Yuriko Tachida, Shota Sakai, Toshiyuki Yamaji, Kentaro Hanada
    • 学会等名
      9th CBRS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宿主細胞のスフィンゴミエリン合成酵素は Chlamydia trachomatis の細胞内寄生に必須ではない2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟、立田由里子、酒井祥太、山地俊之、花田賢太郎
    • 学会等名
      第36回クラミジア研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] セラミド研究の新展開2019

    • 著者名/発表者名
      熊谷 圭悟
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      食品化学新聞社
    • ISBN
      9784916143358
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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