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カイコモデルを用いた細菌の節足動物内生存戦略及び病原因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07556
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
研究機関山口大学

研究代表者

清水 隆  山口大学, 共同獣医学部, 准教授 (40320155)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード野兎病 / Francisella / カイコ / 細胞内増殖 / CRISPR / 野兎病菌 / francisella / Fransisera / tularemia / ペプチドグリカン / mltA / slt / 感染モデル / VI型分泌機構
研究開始時の研究の概要

近年の大きな気候変動から節足動物媒介性細菌感染症の新興、再興が予想されるが、細菌の節足動物内での生存を可能とする仕組み(生存戦略)やヒトに対する病原性への影響はほとんど解明されていない。
本研究では、病原性微生物として野兎病菌を、節足動物としてカイコを使った感染モデル系を用いて、A. 微生物の節足動物内での生存戦略、B. 節足動物を経由することによるヒトに対する病原性への影響、C. ヒト細胞内での増殖メカニズムの3点に焦点を当て、そこに寄与する因子を同定することで、節足動物媒介性感染症の全貌に迫りたい。

研究成果の概要

本研究は野兎病菌を節足動物媒介性病原体のモデルとして、節足動物(カイコ)内での増殖メカニズム、ヒトを含む宿主細胞内での増殖メカニズムを解明することを目的とした。
その結果、野兎病菌のmltA遺伝子が節足動物の免疫機構を回避し、節足動物内で増殖するために必須であることが明らかとなった。また、slt遺伝子はヒト細胞内において免疫機構、およびオートファジーによる食作用を回避し、細胞内で増殖するために重要であることが明らかとなった。
また野兎病菌感染に重要な宿主因子を同定するためにCRISPR遺伝子編集をもちいて野兎病菌感染に重要な宿主因子候補をいくつか同定することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の地球温暖化の影響で節足動物媒介性の感染症は拡大している。しかしながら節足動物媒介細菌感染症において、節足動物における最近の生存戦略や病原性への影響は殆ど解明されていない。本研究ではマダニ媒介性の野兎病菌(Francisella tularensis)を細菌モデルとして、カイコ(Bombyx mori)を節足動物モデルとして使用することにより、病原性細菌の節足動物内での生存戦略、ヒトを含む宿主細胞内での増殖メカニズムの一端を解明することに成功した。

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

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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

  • [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] Soluble lytic transglycosylase SLT of Francisella novicida is involved in intracellular growth and immune suppression2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Takemasa、Shimizu Takashi、Uda Akihiko、Watanabe Kenta、Watarai Masahisa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 12 ページ: e0226778-e0226778

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0226778

    • 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] 宿主の遺伝子発現を調整する野兎病菌エフェクターIglCの解析2022

    • 著者名/発表者名
      清水 隆
    • 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] 宿主遺伝子発現を調整する野兎病菌エフェクターの解析2021

    • 著者名/発表者名
      清水 隆
    • 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] 野兎病菌病原因子の同定と機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      清水 隆、仲村岳真、渡邉健太、 宇田晶彦、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
    • 招待講演
  • [学会発表] 野兎病菌Soluble lytic transglycosylase SLTは免疫抑制および細胞内増殖に関与する2020

    • 著者名/発表者名
      清水 隆、仲村岳真、渡邉健太、宇田晶彦、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
  • [学会発表] カイコ感染モデルを用いた野兎病菌病原因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      清水 隆、渡邉健太、宇田晶彦、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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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