宿主との折り合いをつける細菌遺伝子の同定と機能解明

• 研究課題/領域番号: 25291021
• 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: 機能生物化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 中西 義信 金沢大学, 薬学系, 教授 (40172358)
• 連携研究者: 白土 明子 金沢大学, 医薬保健研究域薬学系, 准教授 (90303297)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 細菌感染症 / 自然免疫 / ショウジョウバエ / 大腸菌 / 遺伝子発現制御 / 宿主と病原体の相互作用 / 二成分制御系

研究成果の概要

細菌感染において、生存が途絶えない程度に細菌増殖が抑えられ、菌量が過剰にならない程度に免疫反応が起これば、“細菌は排除されず宿主が病気にならない状態”がつくり出される可能性が高い。本研究では、ショウジョウバエをモデル宿主として、このような宿主と細菌との折り合いをもたらす細菌遺伝子が探索された。その結果、大腸菌の二成分制御系の一つであるEnvZ-OmpRをコードする遺伝子が見つかった。この“折り合い遺伝子”envZ-ompRは、外膜タンパク質OmpCの発現を誘導して細菌の宿主殺傷性を低下させてショウジョウバエと大腸菌の共存を導くと考えられた。この発見は新規の細菌感染症対策につながると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Peptidoglycan recognition protein-triggered induction of Escherichia coli gene in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Kong, Q., Nakai, Y., Kuroda, N., Shiratsuchi, A., Nagaosa, K., and Nakanishi, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 00 号: 6 ページ: 00-00
  • DOI: 10.1093/jb/mvv002
  • NAID: 120005680039
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protection of insects against viral infection by apoptosis-dependent phagocytosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nainu, F., Tanaka, Y., Shiratsuchi, A., and Nakanishi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Immunology 巻: 195 号: 12 ページ: 5696-5706
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1500613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for σ38 in prolonged survival of Escherichia coli in Drosophila melanogaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiratsuchi, A., Shimamoto, N., Nitta, M., Tuan, T. Q., Firdausi, A., Gawasawa, M., Yamamoto, K., Ishihama, A., and Nakanishi, Y.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 192 号: 2 ページ: 666-675
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1300968
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Involvement of EnvZ-OmpR two-component system in virulence control of Escherichia coli in Drosophila melanogaster. (2013)
  • 著者名/発表者名: Pullkay, P., Nakanishi, Y, Nitta, M., Yamamoto, K., Ishihama, A., and Shiratsuchi, A.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 438 号: 2 ページ: 306-311
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.07.062
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌二成分制御系EnvZ-OmpRの宿主内持続感染と宿主傷害性における役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白土明子、伊藤貴弘、黒田阿友美、島本尚人、山本兼由、石浜明、中西義信
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] Apoptosis-dependent phagocytosis of virus-infected cells in Drosophila: an evolutionarily conserved antiviral mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu, Ymiko Tanaka, Akioko Shiratsuchi, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエのペプチドグリカン認識タンパク質PGRP-LCによる大腸菌遺伝子の発現誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 孔慶権、中井雄治、黒田奈々恵、白土明子、永長一茂、中西義信
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ショウジョウバエ貪食受容体Draperの細胞外EMI/NIM領域の黄色ブドウ球菌貪食排除への役割の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 有原大貴、中西義信、白土明子
  • 学会等名: 第88回日本生化学会大会・第38回日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 抗菌薬による黄色ブドウ球菌の被貪食能の促進 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小宮山千晴、中西義信、白土明子
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第127回例会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] Targeted elimination of virus-infected cells by apoptosis-dependent phagocytosis in Drosophila melanogaste (2015)
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu, Yumiko Tanaka, Akiko Shiratsuchi, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: TOLL 2015, Targeting Innate Immunity
  • 発表場所: Palacio de Congresos de Mabella スペイン
  • 年月日: 2015-10-01
  • 国際学会
• [学会発表] Apoptosis-dependent phagocytosis of virus-infected cells as antiviral immunity in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiko Shiratsuchi
  • 学会等名: Gordon Research Conferences: Apoptotic Cell Recognition & Clearance
  • 発表場所: University of New England 米国
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] Antiviral role for phagocytic elimination of virus-infected cells in insects (2015)
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu、Yumiko Tanaka、Akiko Shiratsuchi、Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第33回大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 大腸菌二成分系EnvZ-OmpRによる宿主感染時の病原性の調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤貴弘、黒田阿友美、山本兼由、石浜明、中西義信、白土明子
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第33回大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 大腸菌シグマ因子RpoSによるショウジョウバエへの持続感染 (2015)
  • 著者名/発表者名: 島本尚人、新田真緒、山本兼由、石浜明、中西義信、白土明子
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第33回大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] ショウジョウバエにおける細菌とウイルスの感染への防御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中西義信
  • 学会等名: 第２３回病害動物の生理分子生物談話会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Involvement of apoptosis-dependent phagocytosis in protection of insect against viral infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu, Akiko Shiratsuchi, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] Role for apoptosis-dependent phagocytosis in antiviral immunity of Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu, Akiko Shiratsuchi, Kaz Nagaosa, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: 第11回日本ショウジョウバエ研究会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2014-06-04
• [学会発表] カタラーゼを利用した大腸菌のショウジョウバエへの持続感染
  • 著者名/発表者名: 島本尚人、新田真緒、山本兼由、石浜明、中西義信、白土明子
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
• [学会発表] 精巣セルトリ細胞による黄色ブドウ球菌の貪食排除
  • 著者名/発表者名: 白土明子、長田洋一、中西義信
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
• [学会発表] Altered gene expression in Escherichia coli after exposure to immune proteins of Drosophila melanogaster
  • 著者名/発表者名: Qingquan Kong, Yuji Nakai, Kaz Nagaosa, Akiko Shiratsuchi, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: The First Asian Invertebrate Immunity Symposium
  • 発表場所: 釜山国立大学、釜山市、韓国
• [学会発表] Inhibition of virus growth by apoptosis-dependent phagocytosis of virus-infected cells in Drosophila melanogaster
  • 著者名/発表者名: Firzan Nainu, Akiko Shiratsuchi, Kaz Nagaosa, Yoshinobu Nakanishi
  • 学会等名: The First Asian Invertebrate Immunity Symposium
  • 発表場所: 釜山国立大学、釜山市、韓国