ブドウ球菌属の感染成立に関与する細胞表層蛋白質の発現・定着特性の機能解析

• 研究課題/領域番号: 19590439
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 黒田 誠 国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター・第三室, 室長 (80317411)
• 連携研究者: 田中 良和 北海道大学, 創成科学共同研究機構・北大基礎融合科学領域リーダー育成システム, 特任助教
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2007年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 病原性 / 黄色ブドウ球菌 / 細胞壁架橋型蛋白質 / sarファミリー / 菌凝集 / バイオフィルム / SasG / Ebh

研究概要

ワクチン等による病原細菌の感染制御には初期感染メカニズムをより重点的に解明していく必要があり、本研究では定着因子候補である因子群とそれら制御レギュレーターの転写変動に着目した。黄色ブドウ球菌の21種の定着因子候補と8種の病原因子レギュレーターのマウス生体内での発現プロファイルを解析し、定着因子群がマウス生体内で強く転写増強していることを明らかにした。加えて、感染時においてブドウ球菌属に特徴的なSar 病原因子レギュレーターが転写増強し、それら制御下にあるsasG遺伝子が転写増強していることも明らかにした。sasG遺伝子に変異を導入すると菌凝集・バイオフィルム形成が消失し、プラスミドによりsasG遺伝子を相補すると回復した。SasGのAドメインの組換え発現体をNative電気泳動法およびフォルマリン架橋実験で分析したところ、4もしくは8量体のホモ複合体を形成していることが分かった。黄色ブドウ球菌の感染時において、Sarファミリーの複合的な転写調節系とSasGによる菌凝集・バイオフィルム形成が臨床で重要視される微小膿瘍形成に関与し、抗菌薬治療の難治化に関連している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Staphylococcus aureus Surface Protein SasG Contributes to Intercellular Autoaggregation of Staphylococcus aureus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Ito, R., Tanaka, Y., Yao, M., Matoba, K., Saito, S., Tanaka, I., Ohta, T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 377(4) ページ: 1102-6
• [雑誌論文] Structural basis for multimeric heme complexation through a specific protein-heme interaction: the case of the third neat domain of IsdH from Staphylococcus aureus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Tanaka, Y., Suenaga, A., Kuroda, M., Yao, M., Watanabe, N., Arisaka, F., Ohta, T., Tanaka, I., Tsumoto, K.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283(42) ページ: 28649-59
• [雑誌論文] Staphylococcus aureus giant protein Ebh is involved in tolerance to transient hyperosmotic pressure. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Tanaka, Y., Aoki, R., Shu, D., Tsumoto, K., Ohta, T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 374(2) ページ: 237-41
• [雑誌論文] Expression, Purification, Crystallization, and Primary Diffraction Analysis of CapF, a Capsular Polysaccharide Synthesis Enzyme from Staphylococcus aureus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyafusa, T., Tanaka, Y., Kuroda, M., Ohta, T. and Tsumoto, K.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 64 ページ: 512-5
• [雑誌論文] A Helical String of Alternately Connected Two Three-helix Bundles for the 1.1-Megadalton Cell Wall-Associated Adhesion Protein Ebh from Staphylococcus aureus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Sakamoto, S., Kuroda, M., Goda, S., Gao, YG., Tsumoto, K., Hiragi, Y., Yao, M., Watanabe, N., Ohta, T. and Tanaka, I.
  • 雑誌名: Structure. 16 ページ: 488-496
• [雑誌論文] Staphylococcus aureus Surface Protein SasG Contributes to Intercellular Autoaggregation of Staphylococcus aureus (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Ito, R., Tanaka, Y., Yao, M., Matoba, K., Saito, S., Tanaka, I., Ohta, T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 377 ページ: 1102-1106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for multimeric heme complexation through a specific protein-heme interaction : the case of the third neat domain of IsdH from Staphylococcus aureus (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Tanaka, Y., Suenaga, A., Kuroda, M., Yao, M., Watanabe, N., Arisaka, F., Ohta, T., Tanaka, I., Tsumoto, K.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283 ページ: 28649-28659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Staphylococcus aureus giant protein Ebh is involved in tolerance to transient hyperosmotic pressure (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Tanaka, Y., Aoki, R., Shu, D., Tsumoto, K., Ohta, T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 374 ページ: 237-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression, Purification, Crystallization, and Primary Diffraction Analysis of CapF, a Capsular Polysaccharide Synthesis Enzyme from Staphylococcus aureus (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyafusa, T., Tanaka, Y., Kuroda, M., Ohta, T., Tsumoto, K.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 64 ページ: 512-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] A helical string of alternately connected three-helix bundles for the cell wall-associated adhesion protein Ebh from Staphylococcus aureus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka
  • 雑誌名: Structure 16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure analysis reveals a novel forkhead-associated domain of ESAT-6 secretion system C protein in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka
  • 雑誌名: Proteins 69
  • 査読あり
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のSarAパラログによる細胞壁架橋型タンパク質SasGの転写制御の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒田誠, 関塚剛史
  • 学会等名: 第82回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のSarAパラログによる細胞壁架橋型タンパク質SasGの転写制御の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒田誠、関塚剛史
  • 学会等名: 第82回日本細菌学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
• [学会発表] Methicillin-Resistant Staphylococcus saprophyticus Carrying Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) Have Emerged in Urogenital Tract Infections (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Masato Higashide, Carlos Takashi Neves Omura, Saburo Ohkawa, Sadahiro Ichimura, Toshiko Ohta.
  • 学会等名: 108^<th> ASM general meeting.
  • 発表場所: Boston, MA USA.
• [学会発表] Methicillin-Resistant Staphylococcus saprophyticus Carrying Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) Have Emerged in Urogenital Tract Infections (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Masato Higashide, Carlos Takashi Neves Omura, Saburo Ohkawa, Sadahiro Ichimura, Toshiko Ohta
  • 学会等名: 108^<th> ASM general meeting
  • 発表場所: Boston, MA USA.
• [学会発表] In vivo expression of cell surface proteins in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda
  • 学会等名: Gordon Research Conference, staphylococcal diseases.
  • 発表場所: Les Diablerets,Switzerland
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] In vivo expression of cell surface proteins in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda.
  • 学会等名: Gordon Research Conference, staphylococcal diseases.
  • 発表場所: Sep. Les Diablerets, Switzerland
• [学会発表] Sesquiterpene Farnesol Affects Lipase Activity of Staphylococcus aureus as a Competitive Inhibitor. (2007)
  • 著者名/発表者名: Makoto Kuroda, Sanae Nagasaki and Toshiko Ohta.
  • 学会等名: 107^<th> ASM general meeting.
  • 発表場所: Toronto, Canada.
• [学会発表] Staphylococcus aureus surface protein SasG contributes to intercellular adhesion and biofilm formation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Ito, Makoto Kuroda and Toshiko Ohta.
  • 学会等名: 107^<th> ASM general meeting.
  • 発表場所: Toronto, Canada.
• [学会発表] (W5. 近縁ゲノム配列比較から病原性へ)比較ゲノム解析から見えるブドウ球菌属の種特徴的な病原性と生存機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒田誠
  • 学会等名: 第80回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪市アジア太平洋トレードセンター