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グラム陽性病原菌の宿主炎症応答を利用した生体内増殖機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03489
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関旭川医科大学 (2021-2022)
慶應義塾大学 (2020)

研究代表者

原 英樹  旭川医科大学, 医学部, 教授 (30456892)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード感染症 / 炎症 / インフラマソーム / グラム陽性菌 / 薬剤耐性菌
研究開始時の研究の概要

本研究ではグラム陽性病原菌がどのような機序で宿主インフラマソーム応答を活性化し、感染宿主内で増殖しているのか、その機構を解明することを目的とする。インフラマソーム応答は自然免疫機構の1つであるが、申請者らの研究からむしろリステリアなどの病原菌の生体内増殖を亢進することが明らかとなった。そこでリステリアがインフラマソームを活性化する機序とインフラマソーム応答により菌の生体内増殖が加速する機構を明らかにする。

研究成果の概要

リステリアや黄色ブドウ球菌などのグラム陽性病原菌がインフラマソームを活性化し感染宿主内での増殖を亢進していることをわれわれは見出している。本研究では、リステリアが産生する病原因子LLOがシグナル伝達の場として機能する膜ラフトに集積することで、LynやSykを介してインフラマソーム応答を亢進することを突き止めた。同活性にはLLO223番目のスレオニンが重要であり、同アミノ酸を置換するとリステリアの病原性が消失することを見出した。以上の結果から、インフラマソーム応答がリステリアなどの感染病態形成に重要な役割を担っており、LLO内の1アミノ酸により制御されていることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インフラマソーム応答は病原菌感染で活性化されるが、非病原菌はインフラマソーム受容体に対するリガンドは発現しているにも関わらず活性化できない。インフラマソームによるこの病原菌と非病原菌の識別機構は不明であったが、本研究ではリステリアが産生する病原因子に着目することで、インフラマソームの活性化には細胞内受容体に対するリガンドだけでなく、ASCの翻訳後修飾を可能とする病原因子の存在が必須であることを突き止めた。この知見はASCの翻訳後修飾を阻害することで感染病態を改善できることを意味しており、今後、特異的な阻害剤を開発することで薬剤耐性菌の治療などに応用できる可能性を秘めいている。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 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 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] ミシガン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ミシガン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ミシガン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Listeria toxin promotes phosphorylation of the inflammasome adaptor ASC through Lyn and Syk to exacerbate pathogen expansion2022

    • 著者名/発表者名
      Tanishita Yuko、Sekiya Hisateru、Inohara Naohiro、Tsuchiya Kohsuke、Mitsuyama Masao、Nunez Gabriel、Hara Hideki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38 号: 8 ページ: 110414-110414

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110414

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Gasdermin D mediates the maturation and release of IL-1α downstream of inflammasomes2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya K, Hosojima S, Hara H, Kushiyama H, Mahib M. R., Kinoshita T, Suda T
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 34 号: 12 ページ: 108887-108887

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.108887

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Advances in research of innate immune sensors and diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Hara H
    • 学会等名
      第51回 日本免疫学会総会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inflammasome-mediated exacerbation of infectious diseases and its application2022

    • 著者名/発表者名
      Hara H
    • 学会等名
      第51回 日本免疫学会総会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] インフラマソーム応答を介した感染重症化機構2022

    • 著者名/発表者名
      原 英樹、吉村 昭彦、Nunez Gabriel
    • 学会等名
      第34回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Activation of inflammasomes exacerbates Gram-positive bacteria infection through IL-18 production2022

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Yoshimura A, Nunez G
    • 学会等名
      JSICR/MMCB 2022 Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LLO promotes phosphorylation of the inflammasome adaptor ASC through Lyn to exacerbate infection2022

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Tanishita Y, Sekiya H, Nunez G, Yoshimura A
    • 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] Lyn kinase signaling promotes inflammasome activation in macrophages infected with Listeria monocytogenes2021

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Nunez G, Yoshimura A
    • 学会等名
      第50回 日本免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of inflammasome activation induced by Gram-positive bacteria infection2021

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Tanishita Y, Sekiya H, Nunez G, Yoshimura A
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Recognition of Gram-positive bacteria infection in macrophages through NLRP6 inflammasome2021

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Nunez G, Yoshimura A
    • 学会等名
      The 27th international symposium on molecular cell biology of macrophages
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the mechanism by which Gram-positive bacteria activates NLRP6 inflammasome2021

    • 著者名/発表者名
      Hideki Hara, Gabriel Nunez, Akihiko Yoshimura
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] リウマチ科2022

    • 著者名/発表者名
      原 英樹
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      科学評論社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 炎症と免疫2022

    • 著者名/発表者名
      原 英樹
    • 総ページ数
      110
    • 出版者
      先端医学社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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