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非天然型アミノ酸を用いた髄膜炎菌の病原性に関与する機能未知因子の網羅的な機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07550
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
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

高橋 英之  国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (60321866)

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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード髄膜炎菌 / 侵襲性感染症 / 非天然アミノ酸 / 病原性因子 / 機能未知 / 外膜タンパク / クロスリンク / 線毛 / 感染 / Neisseria meningitides / 病原性 / PamA / クロスリンカー / Methanosarcina mazei / Neisseria meningitidis / 機能未知因子 / 遺伝暗号拡張
研究開始時の研究の概要

髄膜炎菌の既知病原因子は全て細菌表面に局在しているが、それらの因子のみでは髄膜炎菌の病原性の発症機序の全てを説明するのは困難であり、未解明因子の存在が示唆されている。一方で、髄膜炎菌ゲノム解読によって同定されたタンパク因子の 約 30 % は機能未知因子 (hypothetical protein、以下 HP 因子) であり、遺伝学的解析からそれらのHP因子が髄膜炎菌の病原性に大きく寄与していることを見出している。そこで本研究では非天然型アミノ酸導入法を髄膜炎菌に適用し、その HP 因子群と相互作用する因子群を髄膜炎菌 in vivo で網羅的に探索・同定し、 HP 因子群の機能解析を行なう。

研究成果の概要

クロスリンカーとしての機能を持つ非天然アミノ酸を導入する方法を髄膜炎菌において確立し、髄膜炎菌における解析方法の拡大に成功した。また、それらの方法を用いて、遺伝学的手法により磁膜炎菌の宿主細胞に深く関与すると推測されたNMB1345の機能解明を実行し、髄膜炎菌の宿主細胞感染に主要な機能を果たす線毛の主成分であるPilEタンパクと密接に生体内におけるNMB1345(PilE-assisiated molecule A:PamAと命名)とPilEの相互作用により、PamAは髄膜炎菌の線毛形成に関与する新規の髄膜炎菌の病原性機構を明らかにすることが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

機能未知な髄膜炎菌の病原性因子の機能を解明することにより、新たな髄膜炎菌の病原性機構の分子機序を明らかにし、新規の髄膜炎菌感染症の治療薬の開発の礎を基礎研究側から提供出来ることが期待される。

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

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Genetic characterization of clonal complex sequence type 2057 (cc2057) serogroup B Neisseria meningitidis strains unique to Japan and identification of a capsular-switched serogroup Y isolate cc20572022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Masatomo Morita, Hajime Kamiya, Haruna Nakamura-Miwa, Ken Shimuta, and Makoto Ohnishi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 71 号: 3 ページ: 001504-001504

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001504

    • 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] Serogroup B invasive meningococcal disease (IMD) outbreak at a Japanese high school dormitory: An outbreak investigation report from the first IMD outbreak in decades2021

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Sekiya, Tomimasa Sunagawa, Hideyuki Takahashi, Hajime Kamiya, Shuji Yoshino, Makoto Ohnishi, Nobuhiko Okabe, Kiyosu Taniguchi
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 39 号: 15 ページ: 2177-2182

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2021.02.034

    • 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] Characterization of two Neisseria gonorrhoeae strains with high-level azithromycin resistance isolated in 2015 and 2018 in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Shimuta Ken、Lee Kenichi、Yasuda Mitsuru、Furubayashi Keiichi、Uchida Chiaki、Nakayama Shu-ichi、Takahashi Hideyuki、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Sexually Transmitted Diseases

      巻: Publish Ahead of Print 号: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1097/olq.0000000000001303

    • 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] Genetic incorporation of non-canonical amino acids photocrosslinkers in Neisseria meningitidis: New method provides insights into the physiological function of the function-unknown NMB1345 protein.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Dohmae N, Kim KS, Shimuta K, Ohnishi M, Yokoyama S, Yanagisawa T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 15 号: 8 ページ: e0237883-e0237883

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0237883

    • 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] A Loop-Mediated Isothermal Amplification Assay Targeting Neisseria Gonorrhoeae penA-60.0012019

    • 著者名/発表者名
      Ken Shimuta, Shu-Ichi Nakayama, Hideyuki Takahashi, Makoto Ohnishi
    • 雑誌名

      Antimicrob Agents Chemother .

      巻: 64 号: 1

    • DOI

      10.1128/aac.01663-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Genetic incorporation of non-canonical amino acid photocrosslinkers in Neisseria meningitidis provides insights into the physiological function of the function-unknown protein.2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Makoto Ohnishi, Ken Shimuta, Shigeyuki Yokoyama, Tatsuo Yanagisawa
    • 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] 「マスギャザリングと感染症事例から学ぶ」侵襲性髄膜炎菌感染症2020

    • 著者名/発表者名
      高橋英之
    • 学会等名
      第94会日本感染症学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 非天然アミノ酸を導入した髄膜炎菌における遺伝暗号拡張2020

    • 著者名/発表者名
      高橋英之、大西真、横山茂之、柳沢達男
    • 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] マスギャザリングと髄膜炎菌感染症2020

    • 著者名/発表者名
      高橋英之
    • 学会等名
      第32回地方衛生研究所全国協議会関東甲信静支部細菌研究部会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 髄膜炎菌Neisseria meningitidis の宿主細胞感染時におけるNutrient virulence factor としてのシステイン輸送システムの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      高橋英之、横山茂之、柳沢達男
    • 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
  • [図書] 臨床と微生物 「侵襲性髄膜炎菌感染症」2020

    • 著者名/発表者名
      高橋英之、大西真
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      近代出版
    • ISBN
      9784874022634
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 小児疾患診療のための病態生理1 「侵襲性髄膜炎菌感染症」2020

    • 著者名/発表者名
      高橋英之、大西真
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      東京医学社
    • 関連する報告書
      2020 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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