2001 年度実績報告書

赤痢菌の粘膜上皮感染を決定するエフェクター蛋白質と微小管の相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号	13226012
研究機関	東京大学
研究代表者	笹川千尋東京大学, 医科学研究所, 教授 (70114494)
キーワード	赤痢菌 / 感染 / タイプIII分泌系 / エフェクター / 細胞侵入 / チュブリン
研究概要	赤痢菌の細胞侵入には本菌のタイプIII系を通じて分泌される多くの(20数個)エフェクターが関与していることが示唆されている。しかしながら、赤痢菌の上皮細胞に対する貧食誘導に直接作用するエフェクターの実体はいまだに不明な点が多い。エフェクターのひとつであるVirAは遺伝学的な方法により細胞侵入に重要であることが我々の研究室で明らかにされていた。そこで本研究ではvirAの赤痢菌の細胞侵入に果たす役割を解明するために以下の実験を行ない、それが本菌の感染に中心的な役割を果たす新規な機能を有するエフェクターであることを明らかにした。 VirAはαβ-チュブリンに特異的に結合し、その結合はVirA 1分子に対してαβ-チュブリンが5分子であった。チュブリンの重合およびマイクロチュブリンの安定性に対してVirAはいずれも阻害的に働き、また蛍光標識マイクロチュブリンにvirAを添加するとチュブリン繊維の断片化が引き起こされた。VirAをHeLa細胞中で強発現させると細胞周囲からラッフル膜が生じ、細胞内でVirAはマイクロチュブリンと極在していた。VirAによるHeLa細胞からのラッフル形成誘導はVirAをHeLaへ微量注入しても認められた。赤痢菌のHeLa細胞侵入にともないRac1が活性化されるが、virA変異株ではそれが著しく阻害された。HeLa細胞をマイクロチュブリンの安定化阻害剤であるノカダゾールで処理し、一過性に細胞内のマイクロチュブリンの安定性を阻害すると、ラッフル膜の誘導が促進すると共に赤痢菌の細胞侵入はVirAの有無にかかわらず促進された。さらに赤痢菌の細胞侵入部位では破壊されたマイクロチュブリン繊維にVirAが極在していることが確認された。本研究により、VirAはチュブリンへ結合しマイクロチュブリンの破壊を促進する新規なエフェクター蛋白質であることが明らかとなった。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Suzuki, T., et al.: "Neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) is the specific ligand for Shigella VirG among the WASP family and determines the host cell type allowing actin-based spreading"Cell. Microbiol.. (in press). (2002)
[文献書誌] Tamano, K., et al.: "Shigella typeIII secretion machinary"Methods in Enzymol.. (in press). (2002)
[文献書誌] Tamano, K., et al.: "Shigella Spa32 in an essential secretory protein for functional typeIII secretion machinary and uniformity of its needle length"J. Bacteriol.. 184. 1244-1252 (2002)
[文献書誌] Suzuki, T., et al.: "Shigella VirG mediated actin-based motility in mammalian cells"Infect. Immun.. 69. 5959-5966 (2001)
[文献書誌] Kuwae, A., et al.: "Shigella invasion of macrophage requires the insertion of IpaC into the host plasma membrane"J. Biol. Chem.. 276. 32230-32239 (2001)
[文献書誌] Toyotome, T., et al.: "Shigella protein IpaH9.8 is secreted from bacteria within mammalian cell and transported to the nucleus"J. Biol. Chem.. 276. 32071-32079 (2001)
[文献書誌] Sasakawa, C.: "Mol. Med. Microbiol."Academic Press. 2300 (2001)

2001 年度 実績報告書

赤痢菌の粘膜上皮感染を決定するエフェクター蛋白質と微小管の相互作用の解明

研究代表者

笹川 千尋 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70114494)

研究成果

[文献書誌] Suzuki, T., et al.: "Neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) is the specific ligand for Shigella VirG among the WASP family and determines the host cell type allowing actin-based spreading"Cell. Microbiol.. (in press). (2002)

[文献書誌] Tamano, K., et al.: "Shigella typeIII secretion machinary"Methods in Enzymol.. (in press). (2002)

[文献書誌] Tamano, K., et al.: "Shigella Spa32 in an essential secretory protein for functional typeIII secretion machinary and uniformity of its needle length"J. Bacteriol.. 184. 1244-1252 (2002)

[文献書誌] Suzuki, T., et al.: "Shigella VirG mediated actin-based motility in mammalian cells"Infect. Immun.. 69. 5959-5966 (2001)

[文献書誌] Kuwae, A., et al.: "Shigella invasion of macrophage requires the insertion of IpaC into the host plasma membrane"J. Biol. Chem.. 276. 32230-32239 (2001)

[文献書誌] Toyotome, T., et al.: "Shigella protein IpaH9.8 is secreted from bacteria within mammalian cell and transported to the nucleus"J. Biol. Chem.. 276. 32071-32079 (2001)

[文献書誌] Sasakawa, C.: "Mol. Med. Microbiol."Academic Press. 2300 (2001)

2001 年度実績報告書

笹川千尋東京大学, 医科学研究所, 教授 (70114494)