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侵襲性肺炎球菌感染症に対する創薬基盤となるオートファジー誘導機構解明とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K07568
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

小川 道永  国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (80361624)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード肺炎球菌 / 病原性 / オートファジー / NanoBiT / 初期感染過程 / NanoLuc / 病原因子 / コリン結合性タンパク質 / Atg14
研究開始時の研究の概要

我々は現在までに、細胞内に侵入した肺炎球菌は感染2時間後に選択的オートファジーによって捕捉・殺菌されることを明らかにしている。我々は最近、感染30分から1時間という初期にFIP200に依存しないノンカノニカルなオートファジー(Pneumococcus-containing LAP-like Vacuoles (PcLAP) )が一過性に誘導されることを見出した。そこで本研究では、PcLAP形成に関与する宿主側、菌側因子の探索を行い、PcLAP誘導機構、肺炎球菌感染成立または防御におけるPcLAPの意義を明らかにし、オートファジーで肺炎球菌感染を制御することを目指す。

研究成果の概要

細胞侵入性細菌に対して殺菌的に働くオートファジーはゼノファジーと呼ばれている。肺炎球菌がゼノファジーを抑制するかについては不明であり、細胞外を主戦場とする肺炎球菌が細胞内で機能を発揮する病原因子を持つ可能性についてもほとんど議論されてこなかった。そこで、オートファジーを制御する肺炎球菌の病原因子の探索を行った結果、細胞内で菌から放出されたコリン結合タンパク質CbpCが、Atg14-CbpC-p62複合体を形成し、Atg14を標的とした選択的オートファジーを誘導することで、PcAV誘導に必要なAtg14を選択的に分解・枯渇させ、肺炎球菌の細胞内生存性を顕著に改善させることが明らかになった

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、細胞内に侵入した肺炎球菌は宿主の殺菌機構から逃れるために病原因子CbpCをおとりにしてAtg14を分解することによりゼノファジーを抑制していることが明らかになった。肺炎球菌感染細胞において、菌体から放出された病原因子が宿主因子との相互作用を介して病原性を発揮することを解明したのは本研究が世界で初めてである。本研究の成果は次世代肺炎球菌ワクチン開発および新規予防法・治療法開発に必要な肺炎球菌が保有する病原因子に関する分子基盤構築に寄与するものとである。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular mechanism of Streptococcus pneumoniae targeting xenophagy recognition and evasion: Reinterpretation of pneumococci as intracellular bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Michinaga、Shizukuishi Sayaka、Akeda Yukihiro、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 67 号: 5 ページ: 224-227

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13060

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Invasive <i>Streptococcus oralis</i> Expressing Serotype 3 Pneumococcal Capsule, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Chang Bin、Morita Masatomo、Nariai Akiyoshi、Kasahara Kei、Kakutani Akira、Ogawa Michinaga、Ohnishi Makoto、Oishi Kazunori
    • 雑誌名

      Emerging Infectious Diseases

      巻: 28 号: 8 ページ: 1720-1722

    • DOI

      10.3201/eid2808.212176

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crosstalk between the innate immune system and selective autophagy in hepatitis B virus infection2022

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Kei、Jeremiah Sundararaj Stanleyraj、Ogawa Michinaga、Nishi Mayuko、Ohnishi Makoto、Ryo Akihide
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 18 号: 8 ページ: 2006-2007

    • DOI

      10.1080/15548627.2022.2059747

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Galectin-9 restricts hepatitis B virus replication via p62/SQSTM1-mediated selective autophagy of viral core proteins2022

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Kei、Nishi Mayuko、Ogawa Michinaga、Matsunaga Satoko、Sugiyama Masaya、Nishitsuji Hironori、Kimura Hirokazu、Ohnishi Makoto、Watashi Koichi、Shimotohno Kunitada、Wakita Takaji、Ryo Akihide
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28171-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition)12021

    • 著者名/発表者名
      Daniel J Klionsky、Shu Aizawa、Amal Kamal Abdel-Aziz、Sara Abdelfatah、Mahmoud Abdellatif、Asghar Abdoli、Steffen Abel、Hagai Abeliovich、Marie H Abildgaard、Yakubu Princely Abudu、Abraham Acevedo-Arozena、Iannis E Adamopoulos、Khosrow Adeli、Timon E Adolph、Annagrazia Adornetto、Elma Aflaki、Galila Agam et al.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 17 号: 1 ページ: 1-382

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1797280

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 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] Streptococcus pneumoniae hijacks host autophagy by deploying CbpC as a decoy for Atg14 depletion2020

    • 著者名/発表者名
      Shizukuishi Sayaka、Ogawa Michinaga、Matsunaga Satoko、Tomokiyo Mikado、Ikebe Tadayoshi、Fushinobu Shinya、Ryo Akihide、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 21 号: 5

    • DOI

      10.15252/embr.201949232

    • 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] Streptococcus pneumoniae promotes its own survival via choline-binding protein CbpC-mediated degradation of ATG142020

    • 著者名/発表者名
      Shizukuishi Sayaka、Ogawa Michinaga、Ryo Akihide、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 16 号: 8 ページ: 1529-1531

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1776475

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae triggers hierarchical autophagy through reprogramming of LAPosome-like vesicles via NDP52-delocalization2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Michinaga、Takada Naoki、Shizukuishi Sayaka、Tomokiyo Mikado、Chang Bin、Yoshida Mitsutaka、Kakuta Soichiro、Tanida Isei、Ryo Akihide、Guan Jun-Lin、Takeyama Haruko、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0753-3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The multi-step mechanism and biological role of noncanonical autophagy targeting Streptococcus pneumoniae during the early stages of infection2020

    • 著者名/発表者名
      Shizukuishi Sayaka、Ogawa Michinaga、Ryo Akihide、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 16 号: 6 ページ: 1152-1153

    • DOI

      10.1080/15548627.2020.1743937

    • 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] 宿主細胞内に侵入した肺炎球菌によるエンドソーム膜損傷の制御メカニズムに関する解析2023

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染における糖鎖結合タンパクの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      古屋瑠菜、小川道永、齋藤良一、明田幸宏
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エンドソーム損傷を制御する肺炎球菌の新規生存戦略2022

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エンドソーム損傷を制御する肺炎球菌の新規生存戦略2022

    • 著者名/発表者名
      古屋瑠菜、小川道永、齋藤良一、明田幸宏
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌の病原性解析へのルシフェラーゼ二分子技術の応用2022

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 化学発光を用いた肺炎球菌の細胞付着・侵入効率を定量化する方法の開発とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      小川 道永、雫石 早矢佳、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ルシフェラーゼ二分子技術を応用して肺炎球菌の細胞付着・侵入菌数を定量化する方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] NanoBiTシステムを応用した肺炎球菌の細胞付着からエンドソーム膜損傷までに関与する病原因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌が産生する過酸化水素に対する宿主細胞のストレス応答解析2022

    • 著者名/発表者名
      本庄 優子、小川 道永、○古屋 瑠菜、齋藤 良一、明田 幸宏、竹山 春子、大西 真
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evasion of autophagy by intracellular Streptococcus pneumoniae2021

    • 著者名/発表者名
      Michinaga Ogawa, Sayaka Shizukuishi, Yukihiro Akeda, Akihide Ryo, Makoto Ohnishi
    • 学会等名
      The 3rd Asian Pneumococcal Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Relationship between the Opacity Variance of Streptococcus pneumoniae Colonies and the Clinical Features of Adult Pneumococcal Pneumonia2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Yamamoto, Shuhei Ideguchi, Nobuyuki Ashizawa, Kazuak Takeda, Naoki Iwanaga, Takahiro Takazono, Koichi Izumikawa, Katsunori Yanagihara, Yuichi Fukuda, Kazuhiro Yatera, Bin Chang, Michinaga Ogawa, Hiroshi Mukae
    • 学会等名
      The 3rd Asian Pneumococcal Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宿主細胞への細菌の付着・侵入効率を化学発光で定量的に評価する方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌が産生するH2O2が宿主オートファジー誘導に与える影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      本庄 優子、小川 道永、明田 幸宏、竹山 春子、大西 真
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ルシフェラーゼ二分子技術を応用した肺炎球菌の細胞付着・侵入菌数モニタリングアッセイの構築2021

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第104回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌が産生するH2O2と宿主との相互作用に関する解析2021

    • 著者名/発表者名
      本庄 優子、小川 道永、明田 幸宏、竹山 春子、大西 真
    • 学会等名
      第104回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌の細胞付着・侵入菌数を簡便に測定する方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第15回細菌学若手コロッセウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染時にp62-CbpC-Atg14が誘導する選択的オートファジーの分子メカニズム解析2021

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、明田 幸宏、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌に対する宿主オートファジー認識機構と菌によるその制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      小川道永、大西真
    • 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] オートファジーハイジャックによる肺炎球菌の新規生存戦略の分子機構解析2021

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、梁 明秀、大西 真
    • 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] 感染症分野のためのオートファジー入門 新たにわかってきた肺炎球菌のしなやかな生存戦略2020

    • 著者名/発表者名
      小川 道永
    • 学会等名
      第69回日本感染症学会東日本地方会学術集会 第67回日本化学療法学会東日本支部総会 合同学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺炎球菌感染におけるマルチステップオートファジー2020

    • 著者名/発表者名
      小川 道永、大西 真
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺炎球菌は病原因子をおとりにしてAtg14を分解し宿主オートファジーを負に制御する2020

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染初期に誘導されるノンカノニカルオートファシジーの意義とその誘導機構2020

    • 著者名/発表者名
      小川 道永、雫石 早矢佳、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌は病原因子をおとりにしてAtg14を分解し宿主オートファジーを負に制御する2020

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染細胞における LAPosome 様小胞の誘導機構解析2020

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、高田直輝、梁 明秀、大西 真
    • 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] 肺炎球菌感染における hierarchical なオートファジー誘導2020

    • 著者名/発表者名
      小川 道永、大西 真
    • 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] 肺炎球菌の保有する病原因子によるオートファジー制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      雫石早矢佳、小川道永、松永智子、梁明秀、大西 真
    • 学会等名
      第51回 レンサ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染細胞におけるPcLAPの誘導メカニズム解析2019

    • 著者名/発表者名
      小川道永、高田直輝、竹山春子、大西真
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌の保有する病原因子によるオートファジー制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      雫石早矢佳、小川道永、松永 智子、梁 明秀、大西真
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 宿主細胞に侵入した肺炎球菌に対するLAP誘導機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小川 道永、雫石 早矢佳、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第102回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染により惹起される炎症応答を制御する病原因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      中井 友博、小川 道永、岡田 信彦、大西 真
    • 学会等名
      第102回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染細胞におけるLAPosome様小胞の誘導機構解析2019

    • 著者名/発表者名
      雫石 早矢佳、小川 道永、梁 明秀、大西 真
    • 学会等名
      第12回オートファジー研究会 第1回新学術領域研究「マルチモードオートファジー」班会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 肺炎球菌は「おとり」を使ってオートファジーを燃料切れにして生き延びる

    • URL

      https://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/bacteriology/9531-bac-2020-002.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 肺炎球菌感染に対するマルチステップオートファジーによる波状攻撃

    • URL

      https://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/bacteriology/9306-bac-2020-001.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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