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らい菌による宿主由来TAGを利用した細胞内寄生機構の解明と新規治療標的の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K07012
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
研究機関帝京大学

研究代表者

谷川 和也  帝京大学, 薬学部, 講師 (10443110)

研究分担者 鈴木 幸一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (20206478)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードハンセン病 / らい菌 / 脂質 / ミコール酸 / マクロファージ / 細胞壁脂質 / mycolic acid / triacylglycerol
研究開始時の研究の概要

申請者は、TAGの律速酵素であるGPAT3の発現誘導を介して、らい菌感染細胞のファゴゾーム内に脂肪滴(TAG)蓄積が促されることを明らかにしてきたが、どのように利用されているかは不明である。らい菌の細胞壁脂質の主成分であるミコール酸は様々な状態で細胞壁に発現し、その構成は菌の状態によってダイナミックに変容して宿主への免疫応答に影響を及ぼすことが知られている。我々は、予備データから、TAGがミコール酸の基質になり得ることが想定している。そこで、宿主感染後のらい菌のミコール酸構造の同定および、らい菌の細胞内生存におけるミコール酸の影響の評価の2点について重点的に検討を行う。

研究成果の概要

らい菌の生存には、宿主細胞に蓄積されるtriacylglycerol (TAG)が重要であるが、菌がどのように利用するかについては不明である。本研究では、TAGがらい菌の細胞壁脂質ミコール酸に利用される可能性について研究を行なった。らい菌が感染したTHP-1細胞にはTAGの代謝物である脂肪酸が増加し、次いでミコール酸が検出されたが、ミコール酸合成阻害薬により消失した。BODIPY標識したTAGを含む細胞に感染したらい菌は、菌体に一致してBODIPYの蛍光が観察された。これらの結果から、らい菌は感染細胞内のTAGの代謝活性を有し、その代謝物を利用して菌のミコール酸を合成すると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請課題によって、らい菌の細胞内寄生や生存に必須である宿主細胞内脂質について、その利用経路の1つが明らかになった。今後は、ミコール酸合成の阻害薬であるイソニアジドや宿主由来脂質の蓄積を防ぐような脂質代謝改善薬がハンセン病の新たな治療戦略として応用できると考えられる。現在のハンセン病治療薬は薬価が高いため、既に市場にある薬で応用できれば、貧困な国に多いハンセン病の治療薬として社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Pathogenicity and virulence of <i>Mycobacterium leprae</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Sugawara-Mikami Mariko、Tanigawa Kazunari、Kawashima Akira、Kiriya Mitsuo、Nakamura Yasuhiro、Fujiwara Yoko、Suzuki Koichi
    • 雑誌名

      Virulence

      巻: 13 号: 1 ページ: 1985-2011

    • DOI

      10.1080/21505594.2022.2141987

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Role of lipids in the intracellular parasitization of <i>Mycobacterium lepra</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa Kazunari、Hayashi Yasuhiro, Kawashima Akira、Kiriya Mitsuo、Nakamura Yasuhiro、Fujiwara Yuko、Luo Yuquian、Sugawara-Mikami Mariko、Karasawa Ken、Suzuki Koichi
    • 雑誌名

      Appli Microbiol Open Access

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deficiency of Type I Platelet-Activating Factor-Acetylhydrolase Catalytic Subunits Causes an Increase in Body Weight2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yasuhiro、Yoshida Momoko、Tanigawa Kazunari、Harada Ayako、Kihara-Negishi Fumiko、Maruyama Keiji、Karasawa Ken
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 7 ページ: 920-925

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00936

    • NAID

      130008060354

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Host-Related Laboratory Parameters for Leprosy Reactions2021

    • 著者名/発表者名
      Luo Yuqian、Kiriya Mitsuo、Tanigawa Kazunari、Kawashima Akira、Nakamura Yasuhiro、Ishii Norihisa、Suzuki Koichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Medicine

      巻: 8 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fmed.2021.694376

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential roles of ppars in lipid metabolism during mycobacterial infection2021

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa Kazunari、Luo Yuqian、Kawashima Akira、Kiriya Mitsuo、Nakamura Yasuhiro、Karasawa Ken、Suzuki Koichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 14 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3390/ijms22147597

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mycobacterium leprae promotes triacylglycerol de novo synthesis through induction of GPAT3 expression in human premonocytic THP-1 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa K, Hayashi Y, Hama K, Yamashita A, Yokoyama K, Luo Y, Kawashima A, Maeda Y, Nakamura Y, Harada A, Kiriya M, Karasawa K, Suzuki K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 3 March ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0249184

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] N-(4-Hydroxyphenyl) retinamide suppresses SARS-CoV-2 spike protein-mediated cell-cell fusion by a dihydroceramide D4-desaturase 1-independent mechanism2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yasuhiro、Tsuchiya Kiyoto、Yamamoto Mizuki、Nemoto-Sasaki Yoko、Tanigawa Kazunari、Hama Kotaro、Ueda Yusuke、Tanikawa Takashi、Gohda Jin、Maeda Kenji、Inoue Jun-ichiro、Yamashita Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 95 号: 17 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1128/jvi.00807-21

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生薬エキスライブラリーを用いた新たなハンセン病治療薬の検討2023

    • 著者名/発表者名
      谷川和也
    • 学会等名
      帝京大学研究交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ハンセン病治療におけるドラッグ・リポジショニングの可能性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、川島晃、桐谷光夫、中村康宏、藤原葉子、菅又龍一、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      第5回帝京大学研究交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] らい菌は感染細胞の脂質代謝機構を利用して生存を維持する2022

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、林康広、川島晃、桐谷光夫、中村康宏、藤原葉子、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      第6回日本ワンヘルスサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] らい菌は宿主細胞由来トリアシルグリセロールを利用してミコール酸を合成する2022

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、林康広、川島晃、桐谷光夫、中村康宏、藤原葉子、藤原永年、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Establishment and evaluation of a simple detection method for rifampicin-resistant Mycobacterium leprae using loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method to use in SDR-PEP2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Mikita、Keiko Gotanda、Lucky Ronald Runtuwene、Tadashi Kikuchi、Akira Kawashima、Mitsuo Kiriya、Kazunari Tanigawa、Naoki Hasegawa、Koichi Suzuki
    • 学会等名
      21st International Leprosy Congress 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏性細胞内寄生細菌であるらい菌は宿主由来脂質を利用して寄生を維持する2021

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、林康広、濱弘太郎、桐谷光夫、川島晃、Yuqian Luo、中村康宏、山下純、横山和明、原田史子、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      第21回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 新型コロナウイルスの感染効率は宿主細胞のスフィンゴイド塩基の質に影響する2021

    • 著者名/発表者名
      林康広、土屋亮人、山本瑞生、佐々木洋子、谷川和也、濱弘太郎、上田裕介、合田仁、前田賢次、井上純一郎、山下純
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA chromatography法を用いたブルーリ潰瘍の簡易検査技術開発2021

    • 著者名/発表者名
      桐谷光夫、藤原葉子、谷川和也、川島晃、中村康宏、鈴木幸一
    • 学会等名
      第4回帝京大学研究交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ブルーリ潰瘍におけるマイコラクトンの持つ細胞毒性に関する責任分子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      川島晃、桐谷光夫、谷川和也、中村康広、藤原葉子、圓純一郎、鈴木幸一
    • 学会等名
      第4回帝京大学研究交流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドスクリーニングを用いたブルーリ潰瘍におけるマイコラクトン依存性細胞死誘導経路の解析2021

    • 著者名/発表者名
      川島晃、桐谷光夫、谷川和也、中村康宏、藤原葉子、圓純一郎、鈴木幸一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏性細胞内寄生細菌であるらい菌は宿主由来脂質を細胞壁脂質に利用する2021

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、林康広、桐谷光夫、川島晃、Yuqian Luo、中村康宏、山下純、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] らい菌が宿主細胞内triacylglycerolを利用してミコール酸を合成する可能性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      谷川和也、林康広、藤原永年、川島晃、桐谷光夫、中村康弘、藤原葉子、唐澤健、鈴木幸一
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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