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レプトスピラ症病原体の宿主選好メカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K07100
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49050:細菌学関連
研究機関東北大学

研究代表者

中村 修一  東北大学, 工学研究科, 助教 (90580308)

研究分担者 小泉 信夫  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10333361)
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 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード細菌 / 運動性 / 細菌べん毛 / 一分子計測 / 分子モーター / スピロヘータ / 細菌感染症 / 光学顕微鏡 / レプトスピラ症 / 宿主特異性 / 人獣共通感染症 / レプトスピラ / 顕微計測 / 生物物理学的解析 / 細菌運動 / 感染症 / 宿主選好性 / 接着
研究成果の概要

人獣共通感染症レプトスピラ症の病原体レプトスピラ属細菌は250以上の血清型に分類され,感染後の症状はレプトスピラの血清型と宿主の組み合わせに依存するが,そのメカニズムは不明である。本研究では、レプトスピラの宿主選好性を決める可能性因子として、「宿主細胞への接着性」と「接着後の運動性」を挙げ、これらを実験的に検証した。3種のレプトスピラ株と6宿主種由来の腎臓細胞を組み合わせ,腎臓細胞に感染させた細菌の動態を顕微計測したところ,重症化しやすいペアほど,レプトスピラは強い細胞接着性と指向的で持続的な細胞表面運動を示すことが分かった。細菌の運動性と宿主依存的病原性を実験的に結び付けた重要な成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

レプトスピラが感染する動物種の一部は,病原体を無症状のまま腎臓に長期保菌して尿とともに断続的に排出するため,感染症拡大の原因となる。本研究の成果は,レプトスピラの宿主選好性のメカニズムを理解する重要な手掛かりであり,本菌の感染予防や,保菌動物の発生抑止のための戦略提案につながることが期待される。また,本研究が発信する病原体と宿主の相互作用や維持感染に関する新知見は,接着と運動が必須病原因子とされる様々な細菌病原体に関する研究の推進に寄与し,種間競合や異種共生といった生命システムに普遍的な問題の解決にも役立つことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Disassembly of the apical junctional complex during the transmigration of Leptospira interrogans across polarized renal proximal tubule epithelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sebastian I, Okura N, Humbel BM, Xu J, Hermawan I, Matsuura C, Hall M, Takayama C, Yamashiro T, Nakamura S, Toma C
    • 雑誌名

      Cellular Microbiology

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1111/cmi.13343

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implications of back-and-forth motion and powerful propulsion for spirochetal invasion2020

    • 著者名/発表者名
      Abe K, Kuribayashi T, Takabe K, Nakamura S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 13937-13937

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70897-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crawling motility on the host tissue surfaces is associated with the pathogenicity of the zoonotic spirochete Leptospira.2020

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Koizumi N, Nakamura S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1886-1886

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.01886

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spirochete flagella and motility2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S
    • 雑誌名

      Bimolecules

      巻: 10 号: 4 ページ: 550-550

    • DOI

      10.3390/biom10040550

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adhesivity and motility of a zoonotic spirochete: Implications in host-dependent pathogenicity.2020

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Koizumi N, Nakamura S
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1101/2020.02.11.944587

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flagella-driven motility of bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S, Minamino T
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 9 号: 7 ページ: 279-279

    • DOI

      10.3390/biom9070279

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 細菌の運動機構に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      中村修一
    • 雑誌名

      日本細菌学雑誌

      巻: 74 号: 2 ページ: 157-165

    • DOI

      10.3412/jsb.74.157

    • NAID

      130007696544

    • ISSN
      0021-4930, 1882-4110
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原性レプトスピラによる細胞間接着装置の破壊戦略2021

    • 著者名/発表者名
      Sebastian I, Okura N, Humbel BM, Xu J, Hermawan I, Matsuura C, Hall M, Takayama C, Yamashiro T, Nakamura S, Toma C
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Motility-dependent pathogenicity of a spirochetal bacterium2020

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      BioaActive fluids seminar
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Involvement of adhesion and motility in pathogenicity of Leptospira2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Adhesion and Crawling Behavior of Leptospira on the Host animal cells2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      11th International Leptospirosis Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous measurement of force and velocity of Leptospira swimming2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Abe, Kyosuke Takabe, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      11th International Leptospirosis Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of adhesion and motility in pathogenicity of Leptospira2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      第56回レプトスピラ・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Adhesion and motility of Leptospira on animal cultured cells2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レプトスピラにおける遊泳力発生の粘度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      阿部圭吾,高部響介,中村修一
    • 学会等名
      第57回レプトスピラ・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レプトスピラの病原性における接着と運動の関わり2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      第57回レプトスピラ・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Biophysical aspect of bacterial infectious diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Nakamura
    • 学会等名
      第60回熱帯医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] らせん細菌レプトスピラの遊泳力2019

    • 著者名/発表者名
      阿部圭吾、高部響介、中村修一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レプトスピラ遊泳の力と速度の関係2019

    • 著者名/発表者名
      阿部圭吾、高部響介、中村修一
    • 学会等名
      2018年度べん毛研究交流会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology 2134: Leptospira spp. Methods and protocols2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Koizumi, Mathieu Pircardeau (Editors), Nakamura S (Chapter 13)
    • 総ページ数
      291
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9781071604595
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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