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ユニークな繊毛虫との相互作用から迫るレジオネラの新規エフェクターの探索と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K07051
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
研究機関北海道大学

研究代表者

大久保 寅彦  北海道大学, 保健科学研究院, 講師 (90762196)

研究分担者 中村 眞二  順天堂大学, 大学院医学研究科, 助教 (40207882)
山口 博之  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (40221650)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード微生物間相互作用 / レジオネラ / 繊毛虫
研究開始時の研究の概要

レジオネラは浴室の空気を介して肺炎を起こす病原菌である。これまではレジオネラとアメーバの共培養から病原性の検証が行なわれてきたが、その全容はまだ明らかではない。本研究では、レジオネラによって殺滅されてしまうユニークな繊毛虫Anteglaucomaと遺伝子組換えレジオネラの共培養実験を行ない、レジオネラがもつ未知の病原性因子の検出を行なう。得られた成果は将来的にレジオネラ感染症の制御につながると期待される。

研究実績の概要

(1)未知エフェクターの検出:前年度に引き続き、作出済みのトランスポゾン挿入変異Legionella pneumophila (Lp) 菌株と繊毛虫Anteglaucomaの共培養実験を実施した。変異株全体(n=782)の共培養実験を完了し、56株(56/782, 7.2%)の病原性喪失株(繊毛虫が生残)を選抜した。AP-PCR法とシークエンスでトランスポゾン挿入部位を確認した結果、Ⅳ型分泌装置関連遺伝子(dot, icm等)の変異(n=17), 既知のエフェクタータンパク遺伝子の変異(n=6)、各種トランスポータータンパク遺伝子の変異(n=7)などを特定した。既報でヒト細胞または原生生物細胞への病原性が知られているものを除外し、まだ報告がない病原性遺伝子の候補として10遺伝子(lpg1859, lpg1343, lpg1206, lpg2856, lpg1828, lpg1013, lpg0077, lpg2345, DEAD/DEAH box helicase, hypothetical protein)を特定した。
(2)ヒト細胞への影響:上記の10遺伝子が変異したLp菌株をHeLa細胞に感染させて48時間後の細胞生存性を確認した結果、7株で細胞が生残した。これらの7遺伝子がコードするタンパクは繊毛虫細胞とヒト細胞の双方に病原性を及ぼす未報告のエフェクターだと考えられる。研究調書に記載したTHP-1細胞とLpの共培養も開始したが、まだ結果が出揃っていない。
(3)部位特異的変異株による再現実験:部位特異的変異によってLpの遺伝子を改変しても同様の結果が得られるかを検証するために、相同組換えによって上記の10遺伝子を欠損させた株の作出を試みたが、R5年度中には欠損株の樹立には至らなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究調書に記載した内容はおおむね進めることが出来ているが、THP-1細胞とLpの共培養実験は他の作業との兼ね合いから着手が遅れ、2年目後半に実施する予定だったが完結することができなかった。そのため「やや遅れている」と評価した。

今後の研究の推進方策

THP-1細胞とLpの共培養実験は着手しているので引き続き作業を進める。クローニングや変異導入株の作出についても、最終年度である本年度内に予定の研究計画を完結できるよう同時並行で進める予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 繊毛虫の殺滅現象を利用したLegionella pneumophila の 新規病原因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      大久保寅彦、山口博之
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Interaction between Legionella pneumophila and ciliate Anteglaucoma , which is killed by co-culturing2022

    • 著者名/発表者名
      Okubo T, Kawashiro A, Gengyo R, Tanishi R, Yamaguchi H.
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Legionella
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Molecular Mechanism by Which Legionella Pneumophila JR32 Instantly Kills Anteglaucoma Harbinensis CS11A, a Ciliate Isolated from Sewage2022

    • 著者名/発表者名
      Okubo T.
    • 学会等名
      ASM Microbe 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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