細菌感染症の転帰を決める細胞ロジスティクス機構の分子基盤解析

• 研究領域: 細胞内ロジスティクス：病態の理解に向けた細胞内物流システムの融合研究
• 研究課題/領域番号: 23113715
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 天野 敦雄 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (50193024)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: メンブレントラッフィク / オートファジー / 歯周病菌 / 感染 / 歯学 / 細菌感染 / 細胞・組織 / メンブレントラフィック / SNARE

研究実績の概要

歯周病菌は歯肉上皮細胞や歯肉繊維芽細胞に侵入し、感染の進行と慢性化を図る。一方、宿主細胞はエンドサイトーシス経路などのメンブレントラフィック機構を用いて侵入細菌を分解する。この「細菌 vs メンブレントラフィック」の戦いの転機が歯周病の発症において大きな影響を与えている。
メンブレントラフィック機構のひとつであるオートファジー（自食作用）とは、細胞の中を掃除することで病気が起こるのを防ぐ仕組である。細胞の中に壊れたミトコンドリアや古いタンパク質などが溜まったり病原体が侵入したりすると、細胞の健康が損なわれ、その結果アルツハイマー病、発がん、心不全、糖尿病、感染症、炎症など多岐にわたる病気が起こる。それを防ぐために細胞はオートファジーという仕組みを持っている。オートファジーを担うオートファゴソームは、膜で包まれた球形のオルガネラであり、必要に応じて細胞の中に現れ、細胞にとって有害な上述のものを取り込んで分解する働きを持つ清掃マシーンのような存在である。どこからともなく現れ役目を終えると消えるため、どこで造られているのかがこれまで40年近く論争の的になっていた。
最も強力な歯周病菌でもあるP. gingivalis は細胞質内へと侵入しオートファジーにより捕獲され分解・殺菌される。我々はオートファゴソームの形成起源について検討を加えた。その結果、オートファゴソームが別のオルガネラであるミトコンドリアと小胞体が接触する場所で造られていることを見出した。さらに、歯周病菌は細胞のリサイクリング経路をハイジャックすることにより細胞外に脱出し、隣接細胞に再侵入することにより組織内での感染を拡大させていることも明かとした。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis fimbriae (2013)
  • 著者名/発表者名: Enersen M
  • 雑誌名: Journal of Oral Microbiology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of periodontal biofilm in Down syndrome patients: a comparative study (2013)
  • 著者名/発表者名: Martinez-Martinez RE
  • 雑誌名: Journal of Medical Microbiology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genotype analysis of Porphyromonas gingivalis fimA in Korean adults using new primers (2013)
  • 著者名/発表者名: Moon JH
  • 雑誌名: Journal of Medical Microbiology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] The serine phosphatase SerB of Porphyromonas gingivalis suppresses IL-8 production by dephosphorylation of NF-κB RelA/p65 (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi H, Hirano T, Whitmore SE, Morisaki I, Amano A, Lamont RJ
  • 雑誌名: PLoS Pathogens 巻: 9(4) 号: 4 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1003326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autophagosomes form at ER.mitochondria contact sites (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamasaki M, Furuta N, Matsuda A, Nezu A, Yamamoto A, Fujita N, Oomori H, Noda T, Haraguchi T, Hiraoka Y, Amano A, Yoshimori T
  • 雑誌名: Nature 巻: 495 号: 7441 ページ: 389-93
  • DOI: 10.1038/nature11910
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of Porphyromonas gingivalis client proteins that bind to Streptococcus oralis Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda K, Nagata H, Kuboniwa M, Ojima M, Osaki T, Minamino N, Amano A
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 81(3) 号: 3 ページ: 753-763
  • DOI: 10.1128/iai.00875-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and molecular characterization of Porphyromonas gulae carrying a new fimA genotype (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Y, Nomura R, Nakano K, Inaba H, Kuboniwa M, Hirai N, Shirai M, Kato Y, Murakami M, Naka S, Iwai S, Matsumoto-Nakano M, Ooshima T, Amano A, Asai F
  • 雑誌名: Veterinary Microbiology 巻: 161(1) 号: 1-2 ページ: 196-205
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2012.07.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of signaling pathways mediating cell cycle arrest and apoptosis induced by Porphyromonas gingivalis in human trophoblasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Inaba H, Kuboniwa M, Sugita H, Lamont RJ, Amano A
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 80(8) 号: 8 ページ: 2847-2857
  • DOI: 10.1128/iai.00258-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into the virulence of oral biofilms : discoveries from proteomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuboniwa M, Tribble GD, Hendrickson EL, Amano A, Lamont RJ, Hackett M
  • 雑誌名: Expert Review of Proteomics 巻: 9(3) 号: 3 ページ: 311-323
  • DOI: 10.1586/epr.12.16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative regulation of Odd-skipped related 2 by TGF-achieves the induction of cellular migration and the arrest of cell cycle (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, Amano A
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 421(4) 号: 4 ページ: 696-700
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.04.064
  • 査読あり
• [雑誌論文] BRCA1 regulates microRNA biogenesis via the DROSHA microprocessor complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, Amano A
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 197(2) 号: 2 ページ: 201-208
  • DOI: 10.1083/jcb.201110008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardiovascular diseases and periodontal diseases (2012)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 雑誌名: Clinical Calcium 巻: 22 ページ: 43-48
• [雑誌論文] Involvement of a periodontal pathogen, Porphyromonas gingivalis on the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoneda M, Naka S, Nakano K, Wada K, Endo H, Mawatari H, Imajo K, Nomura R, Hokamura K, Ono M, Murata S, Tohnai I, Sumida Y, Shima T, Kuboniwa M, Umemura K, Kamisaki Y, Amano A, Okanoue T, Ooshima T, Nakajima A.
  • 雑誌名: BMC Gastroenterol 巻: 12 号: 1 ページ: 12-16
  • DOI: 10.1186/1471-230x-12-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and evaluation of new primers for PCR-based identification of type II fimA of Porphyromonas gingivalis (2012)
  • 著者名/発表者名: Moon JH, et al
  • 雑誌名: FEMS Immunology & Medical Microbiology 巻: Nov 3(In press) 号: 3 ページ: 425-428
  • DOI: 10.1111/j.1574-695x.2011.00889.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (2012)
  • 著者名/発表者名: Klionsky DJ
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 8 ページ: 445-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] SNARE mediates autophagosome-lysosome fusion (2012)
  • 著者名/発表者名: Furuta N
  • 雑誌名: Journal of Oral Bioscience 巻: 54 ページ: 83-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell entry and exit by periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis (2012)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 雑誌名: Journal of Oral Bioscience 巻: 54 ページ: 54-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition metal ions induce carnosinase activity in PepD-homologous protein from Porphyromonas gingivalis (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki A, et al
  • 雑誌名: Microbial Pathogenesis 巻: 52 ページ: 17-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of a periodontal pathogen, Porphyromonas gingivalis on the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoneda M, et al
  • 雑誌名: BMC Gastroenterology 巻: 12 ページ: 16-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] BRCA1 regulates microRNA biogenesis via the DROSHA microprocessor complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, et al
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 192 ページ: 201-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into the pathogenesis of dental plaque : discoveries from proteomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuboniwa M, et al
  • 雑誌名: Expert Review 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 循環器疾患と歯周病 (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄, 他
  • 雑誌名: CLINICAL CALCIUM 巻: 22 ページ: 43-48
• [雑誌論文] 病因論から再考する歯周治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 雑誌名: 障害者歯科 巻: 32 ページ: 1-7
  • NAID: 10030299367
• [雑誌論文] Characterization of aortic aneurysms in cardiovascular disease patients harboring Porphyromonas gingivalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakano K, et al
  • 雑誌名: Oral Diseases 巻: 17 ページ: 370-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular ATP synthesis mediated by type III sodium-dependent phosphate transporter Pit-1 is critical to chondrogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugita A, et al
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 286 ページ: 3094-3103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exit of intracellular Porphyromonas gingivalis from gingival epithelial cells is mediated by endocytic recycling pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi H, et al
  • 雑誌名: Cellular Microbiology 巻: 13 ページ: 677-691
  • 査読あり
• [雑誌論文] The collagen-binding protein of Streptococcus mutans is involved in hemorrhagic stroke (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakano K, et al
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 2 ページ: 485-485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consideration on English education at Osaka University Graduate School of Dentistry (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki Y, et al
  • 雑誌名: Journal of Osaka University Dental Society 巻: 56 ページ: 5-30
• [雑誌論文] Proliferation of smooth muscle cells stimulated with Porphyromonas gingivalis is inhibited by apple polyphenol (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba H, et al
  • 雑誌名: Journal of Periodontology 巻: 82 ページ: 1616-1622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell entry and exit by periodontal pathogen via recycling pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi H, et al
  • 雑誌名: Communicative & Integrative Biology 巻: 4 ページ: 587-589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell entry and exit by periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano A, et al
  • 雑誌名: Journal of Oral Bioscience 巻: 54 ページ: 54-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歯周病と4つの全身疾患 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄, 他
  • 雑誌名: 臨床薬理 巻: 42 ページ: 65-66
  • NAID: 10029432651
• [学会発表] Molecular basis of periodontal destruction by periodontal bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: 2nd meeting of IADR-Asia Pacific Region
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2013-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] 口腔から挑むBioResearch：Dental Scienceのときめき (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 学会等名: 第62回口腔衛生学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2013-05-16
  • 招待講演
• [学会発表] Strategy of periodontal bacteria for periodontal destruction (2013)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: Seminar at School of Dentistry University of Louisville
  • 発表場所: Louisville, Kentucky
  • 年月日: 2013-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Strategy of periodontal bacteria for periodontal destruction (2013)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: Seminar at Penn Dental
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania
  • 年月日: 2013-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] The autophagosome forms at ER#8722;mitochondria contact sites (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamasaki M
  • 学会等名: Annual meeting of American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] Osaka university graduate school of dentistry opens the Frontier of Biodentistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: The first Japan-Thailand-Korea joint symposium on translational research in oral sciences
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2012-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] Strategy of P. gingivalis for periodontal destruction (2012)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: First international conference on Porphyromonas gingivalis and related bacterial species
  • 発表場所: Nagasaki
  • 年月日: 2012-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] 基礎研究が指し示す歯周病因論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 学会等名: 第61回口腔衛生学会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2012-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] Starategy of periodontal bacteria for periodontal destruction (2012)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: The 2^<nd> International Joint Symposium on Oral and Dental Sciences
  • 発表場所: Yogjakarta (Indonesia)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] 口腔領域の遺伝子診断「病因論から予測する歯周病発症リスク」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 学会等名: 大阪府病院診療所歯科部長会・研修会
  • 発表場所: ホテルモントレー大阪(大阪市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 病因論から再考する歯周治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 学会等名: 障害者歯科学会教育講座、第28回日本障害者歯科学会学術大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] Outer membrane vesicles function as offensive weapons of Porphyromonas gingrvalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: The Second Osaka Mahidol Chulalongkorn Joint Symposium
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Outer membrane vesicles function as offensive weapons of Porphyromonas gingivalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: 13rd International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-03
• [学会発表] Strategy of periodontal bacteria for periodontal destruction (2011)
  • 著者名/発表者名: Amano A
  • 学会等名: Periodontik Terkini, Universitas Gadjah Mada
  • 発表場所: ガジャマダ大学(Indonesia)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-04
• [学会発表] 細菌感染症の転帰を決める細胞ロジスティクス機構の分子基盤解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄, 他
  • 学会等名: 新学術領域「細胞内ロジスティクス」班会議
  • 発表場所: 鳥羽シーサイドホテル(鳥羽市)
  • 年月日: 2011-06-01
• [図書] オートファジー (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 総ページ数: 230
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ビジュアル 歯周病を科学する (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄
  • 総ページ数: 348
  • 出版者: クインテッセンス出版
• [図書] 歯周病を科学する (2012)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄, 他
  • 出版者: クインテッセンス出版
• [図書] 病原菌の今日的意味 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野敦雄, 他
  • 出版者: 医薬ジャーナル