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ゾウリムシバイオリソースを活用したレジオネラエフェクターの網羅的機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06383
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42020:獣医学関連
研究機関山口大学

研究代表者

渡邉 健太  山口大学, 共同獣医学部, 准教授 (20582208)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードレジオネラ / エフェクター / 原生生物 / 自然宿主 / 共生 / ゾウリムシ / 細胞内寄生
研究開始時の研究の概要

レジオネラは、ヒトに感染すると重篤な肺炎を引き起こす病原細菌であり、エフェクターと呼ばれる分泌タンパク質がその病原性に最も深く関与している。一方で、原生生物を宿主とすることで環境中にも広く分布している。本研究では、一般的な原生生物であるゾウリムシを宿主モデルとした独自の解析手法により、レジオネラエフェクターの網羅的な機能解析を行う。これにより、これまで解明できなかったエフェクターの新規機能や、既存の情報のアップデートが可能となる。こうして得られた研究成果は、ヒトへの感染源となる環境中でのレジオネラの増殖の制御や、あるいはヒトに感染した後の治療にも応用可能な知見に繋がることが期待される。

研究成果の概要

レジオネラが持つIV型分泌装置およびエフェクターの、自然宿主との関係性を構築する上での機能や存在意義を解明することを目的に研究を行った。宿主モデルとしてゾウリムシを利用した独自の解析手法を活用した。結果、ゾウリムシ細胞内での増殖や共生にはIV型分泌装置が必要不可欠であったが、宿主への細胞毒性は非依存的であった。こうした結果は、異なる宿主原生生物種では再現されないことも確認された。以上の結果より、IV型分泌機構の機能や依存度は均一的ではなく、原生生物宿主の種や株によって大きく異なることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

レジオネラは基本的にヒトからヒトへの感染が成立せず、菌にとってヒトが最終宿主であることを踏まえると、ヒトに感染した後に、その体内でヒトへの病原性を獲得・進化させた可能性は極めて低いと推察される。すなわち、自然環境中でのレジオネラの生態や宿主生物との関係性を理解し制御することは、ヒトへの感染制御に繋がる重要な視点である。本研究成果を応用することで新たなレジオネラ感染制御法が確立されることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Distinction of Paramecium strains by a combination method of RAPD analysis and multiplex PCR2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Sonoko、Watanabe Kenta、Kiyota Hiroko、Tachibana Masato、Shimizu Takashi、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 3 ページ: 0265139-0265139

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0265139

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Analysis Between Paramecium Strains with Different Syngens Using the RAPD Method2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Sonoko、Watanabe Kenta、Imamura Akiko、Tachibana Masato、Shimizu Takashi、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      Microbial Ecology

      巻: - 号: 2 ページ: 594-602

    • DOI

      10.1007/s00248-021-01864-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Francisella novicida can utilize Paramecium bursaria as its potential host2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kenta、Motonaga Akane、Tachibana Masato、Shimizu Takashi、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 50-59

    • DOI

      10.1111/1758-2229.13029

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Membrane-Bound Lytic Murein Transglycosylase A (MltA) as a Growth Factor for Francisella novicida in a Silkworm Infection Model2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takemasa、Shimizu Takashi、Inagaki Fumiya、Okazaki Shoma、Saha Shib Shankar、Uda Akihiko、Watanabe Kenta、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 10 ページ: 581864-4

    • DOI

      10.3389/fcimb.2020.581864

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peculiar Paramecium Hosts Fail to Establish a Stable Intracellular Relationship With Legionella pneumophila2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kenta、Higuchi Yusei、Shimmura Mizuki、Tachibana Masato、Fujishima Masahiro、Shimizu Takashi、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 596731-1

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.596731

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 環境由来レジオネラの血清群および遺伝子型の解析2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、度会雅久
    • 雑誌名

      山口獣医学雑誌

      巻: 47 ページ: 7-12

    • NAID

      40022804572

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuated Legionella pneumophila Survives for a Long Period in an Environmental Water Site.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishida Takashi, Nakagawa Natsuko, Watanabe Kenta, Shimizu Takashi, Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      BioMed Reserch International

      巻: 2019 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2019/8601346

    • 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
  • [学会発表] Paramecium bursaria as a novel host model for Francisella novicida2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太, 清水隆, 度会雅久
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Francisella novicidaとその自然宿主候補としてのミドリゾウリムシ2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太, 清水隆, 度会雅久
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゾウリムシ共生細菌間における比較ゲノム解析を用いた共生因子の同定2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太, 度会雅久
    • 学会等名
      第58回山口県獣医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Legionella-containing vacuoles in Paramecium hosts2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ミドリゾウリムシにおけるFrancisella tularensisの共生とその因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      元永朱音、渡邉健太、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] レジオネラ消化型ゾウリムシの性状解析2020

    • 著者名/発表者名
      新村瑞葵、渡邉健太、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ゾウリムシ食胞膜抗体を用いたレジオネラ共生胞の性状解析2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然宿主との多様な関係性に着目したレジオネラ研究2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、橘理人、清水隆、度会雅久
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しい原生生物宿主モデルを用いたレジオネラ研究2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、西田隆司、清水隆、度会雅久
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] レジオネラによるゾウリムシ宿主の貪食阻害効果の解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゾウリムシを用いたレジオネラ排除法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉健太、樋口祐生、清水隆、度会雅久
    • 学会等名
      令和元年度獣医学術中国地区学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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