レジオネラ菌によるSyntaxin17分解機構とその生理的意義の解明

• 研究領域: オートファジーの集学的研究：分子基盤から疾患まで
• 研究課題/領域番号: 26111520
• 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: 東京薬科大学
• 研究代表者: 新崎 恒平 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (70609990)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: syntaxin 17 / レジオネラ / オートファジー / レジオネラエフェクター / syntaxin17

研究実績の概要

オートファジーは細胞が栄養飢餓状態に陥った際にエネルギーを補填する機構として発見されたが、近年の研究により細胞内寄生菌の排除といった種々の生理機能に重要な役割を担っていることが明らかになっている。
肺炎を引き起こすレジオネラは、細胞内寄生型細菌であり宿主細胞に対して放出するレジオネラエファクターにより宿主細胞の種々の生理機能をコントロールする。また、レジオネラはオートファジーを抑制することが明らかになっている。
Stx17は小胞体に局在するSNARE分子として同定されていたが、オートファジーの開始からオートファゴソームとリソソームの融合までオートファジーにおいて多岐に機能していることが明らかになっている。更に、我々は栄養状態においてStx17はミトコンドリア分裂因子であるDrp1の機能を制御することによりミトコンドリアの分裂を促進していることを明らかにしている。
レジオネラによるオートファジー抑制機構の解析の一旦でレジオネラ感染がStx17に与える影響を観察したところ、レジオネラ感染によりStx17が分解されていることを見いだした。また、dotA変異株の感染では分解が見られないことから、レジオネラはレジオネラエフェクター依存的にStx17を分解していることが明らかとなった。そこで、次にStx17の分解に関わるレジオネラエフェクターの同定を試みた。レジオネラエフェクターはゲノム状のいくつかのislandに分散してコードされており、各々のislandを欠損した株が作製されている。当該欠損株を用いた解析よりStx17を分解するエフェクターをコードするislandを同定することに成功し、そのislandでコードされている各々のエフェクターの解析よりStx17を分解するレジオネラエフェクターを同定した。更に、当該エフェクターを発現によりオートファゴソーム形成が抑制されることも明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27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] γ-SNAP stimulates disassembly of endosomal SNARE complexes and regulates endocytic trafficking pathways. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue, H., Matsuzaki, Y., Tanaka, A., Hosoi, K., Ichimura, K., Arasaki, K., Wakana, Y., Asano, K., Tanaka, M., Okuzaki, D., Yamamoto, A., Tani, K. and Tagaya, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 128 ページ: 2781-2794
  • DOI: 10.1242/jcs.158634
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CARTS biogenesis requires VAP-lipid transfer protein complexes functioning at the endoplasmic reticulum-Golgi interface. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakana Y., Kotake R., Oyama N., Murate M., Kobayashi T., Arasaki K., Inoue H., Tagaya M.
  • 雑誌名: Mol. Biol Cell 巻: 26 号: 25 ページ: 4686-4699
  • DOI: 10.1091/mbc.e15-08-0599
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role for the ancient SNARE syntaxin 17 in regulating mitochondrial division. (2015)
  • 著者名/発表者名: 1. Arasaki, K., Shimizu, H., Mogari, H., Nishida, N., Hirota, N., Furuno, A., Kudo, Y., Baba, M., Baba, N., Cheng, J., Fujimoto, T., Ishihara, N., Ortiz-Sandoval, C., Barlow, L. D., Raturi, A., Dohmae, N., Wakana, Y., Inoue, H., Tani, K., Dacks, J. B., Simmen, T., and Tagaya, M.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 32 ページ: 304-317
  • 査読あり
• [雑誌論文] The machinery at endoplasmic reticulum-plasma membrane contact sites contributes to spatial regulation of multiple Legionella effector proteins. (2014)
  • 著者名/発表者名: 3. Hubber, A., Arasaki, K., Nakatsu, F., Hardiman, C.,Lambright, D., De Camilli, P., Nagai, H., and Roy, C. R.
  • 雑誌名: PLoS Pathogens 巻: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valosin-containing protein-interacting membrane protein (VIMP) links the endoplasmic reticulum with microtubules in concert with cytoskeleton-linking membrane protein (CLIMP)-63. (2014)
  • 著者名/発表者名: 2. Noda, C*., Kimura, H*., Arasaki, K*., Matsushita, M., Yamamoto, A., Wakana, Y., Inoue, H., and Tagaya, M.
  • 雑誌名: Journal of Biologicalchemistery 巻: 289 ページ: 24304-24313
  • 査読あり
• [学会発表] 脂肪滴形成におけるMAMの役割～Stx17の機能を中心として～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 新崎 恒平、木村 葉那、大崎 雄樹、多賀谷 光男
  • 学会等名: 第１２１回 日本解剖学会総会
  • 発表場所: ビックパレットふくしま
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] Stx17はACSL3を制御することで脂肪滴形成に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村 葉那、新崎 恒平、大崎 雄樹、多賀谷 光男
  • 学会等名: 第１２１回 日本解剖学会総会
  • 発表場所: ビックパレットふくしま
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Rab6A and Rab33B function in Legionella infection (2016)
  • 著者名/発表者名: 川端 美緒、多賀谷 光男、新崎 恒平
  • 学会等名: 第８９回 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] 脂肪滴の生合成形におけるsyntaxin 17の関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村 葉那、新崎 恒平、多賀谷 光男
  • 学会等名: 第８８回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] MAP1B-LC1はsyntaxin17との相互作用を介してオートファジーを制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 長島 晴輝、新崎 恒平、黒澤 優里、堂前 直、多賀谷 光男
  • 学会等名: 第８８回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] レジオネラ菌感染に関わるRabタンパク質の同定及びレジオネラ菌の小胞体定着化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平、川端美緒、加藤郁子、多賀谷光男
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] レジオネラ菌によるRab5ユビキチン化機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川端美緒、加藤郁子、多賀谷光男、新崎恒平
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] レジオネラ菌は小胞体内での移行にRab4及びRab10を利用する (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤郁子、川端美緒、新崎恒平、多賀谷光男
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] レジオネラ菌の宿主小胞体への移行及び定着化の機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新崎恒平、川端美緒、野内優、多賀谷光男
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] PGAM5によるDrp1の脱リン酸化へのSyntaxin17の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須合真士、新崎恒平、堂前直、多賀谷光男
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] 脂肪滴形成および3T3-L1の脂肪細胞への分化におけるsyntaxin 17の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村葉那、新崎恒平、茂刈寛史、谷佳津子、多賀谷光男
  • 学会等名: 第66回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13