赤痢菌エフェクターの複合体構造解析による感染機構の解析

• 研究課題/領域番号: 24370049
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 水島 恒裕 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90362269)
• 連携研究者: KIM Minsoo 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (50466835)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: エフェクター / 赤痢菌 / X線結晶構造解析 / ユビキチン経路 / 蛋白質 / 細菌 / エフェクタータンパク質 / 複合体構造 / OspI

研究成果の概要

赤痢菌はエフェクターと呼ばれるタンパク質を宿主細胞に分泌し、宿主の持つ防御機構を妨げることで感染を拡大している。我々は本研究により、炎症シグナル経路の制御に重要なTRAF6の活性化に必要なユビキチン結合酵素(Ubc13)を阻害するエフェクターOspIの構造解析を行い、OspIの触媒活性機構および標的タンパク質の特異的な認識機構を明らかにした。また、宿主のユビキチン経路を利用して免疫反応を阻害するエフェクターであるIpaHの結晶化に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Bacterial Effectors and Their Functions in the Ubiquitin-Proteasome System: Insight from the Modes of Substrate Recognition (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim M et. al
  • 雑誌名: Cells 巻: 3 号: 3 ページ: 848-864
  • DOI: 10.3390/cells3030848
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural basis for the recognition of Ubcl3 by the Shigell a flexneri effector OspI (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishide A, et. al
  • 雑誌名: J Mol Bio. 巻: 425 号: 15 ページ: 2623-2631
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2013.02.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Shigella OspC3 effector inhibits Cspase-4, antagonizes inflammatory cell death, and promotes epithelial infection (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, et. al
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 13 号: 5 ページ: 570-583
  • DOI: 10.1016/j.chom.2013.04.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for the recognition of Ubcl3 by the Shigella flexneri effector OspI. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishide A, Kim M, Takagi K, Himeno A, Sanada T, Sasakawa C, Mizushima T.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Structural Basis for the Recognition of Ubc13 by the Shigella flexneri Effector OspI (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishide, A., Kim, M., Takagi, K., Himeno, A., Sanada, T., Sasakawa, C., Mizushima, T.
  • 学会等名: The Annual Evaluation Conference of the Leading Program, University of Hyogo
  • 発表場所: 先端科学技術支援センター (兵庫・赤穂郡上郡町)
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] Structure and substrate recognition mechanism of IpaH9.8 LRR (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Nishide, A., Mizushima, T.
  • 学会等名: Symposium for young ubiquitin researchers in Japan “New Era in the Ubiquitin Research
  • 発表場所: 国際高等研究所（京都・木津川市）
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-12
• [学会発表] Structural Basis for the Recognition of Ubc13 by the Shigella flexneri Effector OspI (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishide, A., Kim, M., Takagi, K., Himeno, A., Sanada, T., Sasakawa, C., Mizushima, T.
  • 学会等名: Symposium for young ubiquitin researchers in Japan “New Era in the Ubiquitin Research
  • 発表場所: 国際高等研究所（京都・木津川市）
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-12
• [学会発表] 赤痢菌エフェクターIpaH9.8基質認識ドメインのＸ線結晶構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治、水島恒裕
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [学会発表] Structural analyses of bacterial effectors and their mechanisms of infection in the ubiquitin-proteasome system (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizushima T.
  • 学会等名: 2nd International Picobiology Institute Symposium Development & Destruction
  • 発表場所: 先端科学技術支援センター (兵庫・赤穂郡上郡町)
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] 赤痢菌エフェクターOspIの結晶構造解析による感染機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西出旭、水島恒裕
  • 学会等名: 兵庫県立大学 知の交流シンポジウム
  • 発表場所: 姫路商工会議所 (兵庫・姫路市)
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] OspI-Ubc13複合体構造解析による赤痢菌エフェクタータンパク質のE2酵素認識機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西出旭、Minsoo Kim、高木賢治、真田貴人、笹川千尋、水島恒裕
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: とりぎん文化会館 (鳥取)
• [学会発表] Structural basis for the recognition of Ubc13 by the Shigella flexneri effector OspI (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishide A., Kim M., Takagi K., Himeno A., Sanada T., Sasakawa C., Mizushima T.
  • 学会等名: The 35th Naito Conference
  • 発表場所: ｼｬﾄﾚｰｾﾞｶﾞﾄｰｷﾝｸﾞﾀﾞﾑ(北海道)
• [学会発表] 赤痢菌エフェクタータンパク質OspI-Ubc13複合体結晶構造解析による機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西出 旭,Minsoo Kim,高木 賢治,真田 真人,笹川 千尋,水島 恒裕
  • 学会等名: 新学術領域『ユビキチンネオバイオロジー』第2回領域会議
  • 発表場所: 熱海ﾆｭｰﾌｼﾞﾔﾎﾃﾙ (静岡)
• [学会発表] 脱アミド化Ubc13の構造解析による赤痢菌感染機構の考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木賢治 西出旭、Kim Minsoo、笹川千尋、水島恒裕
  • 学会等名: 新学術領域『ユビキチンネオバイオロジー』第2回領域会議
  • 発表場所: 熱海ﾆｭｰﾌｼﾞﾔﾎﾃﾙ (静岡)
• [学会発表] プロテアソーム複合体構造とシャペロンによる形成機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水島恒裕
  • 学会等名: 第85回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 赤痢菌エフェクタータンパク質OspI 活性中心の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西出旭、高木賢治、Minsoo Kim、真田貴人、笹川千尋、水島恒裕
  • 学会等名: 第12回 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2012-06-20