プロテオーム解析によるサルモネラ属細菌の感染制御機構に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470058
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 山本 友子 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (60110342)
• 研究分担者: 高屋 明子 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (80334217) ; 友安 俊文 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (20323404)
• キーワード: サルモネラ / 病原性 / SPI1 / Lonプロテアーゼ / ClpXPプロテアーゼ / 侵入性 / 鞭毛

研究概要

Salmonella enterica serovar Typhimuriumは、ヒトの急性腸炎の起因菌であるが、マウスに感染するとヒトのチフス症に酷似した全身感染を引き起こすことから、サルモネラ全身感染症発症のメカニズムを解明する目的で本菌の病原性発現機構の研究を行っている。
昨年度のプロテオーム解析の結果、同定された感染後に誘発されるストレス蛋白質メンバーの中で、本年度は特にLonプロテアーゼおよびClpXPプロテアーゼの役割について以下の事柄を明らかにした。
(1)Lonは、サルモネラの上皮細胞内侵入に必須なSalmonella Pathogenicity Island 1(SPI1)遺伝子群発現の負の制御因子として機能することが明らかとなった。すなわち、SPI1発現のcentral regulatorであるHilAの発現を制御することにより全体の遺伝子発現にかかわっている。SPI1effectorの中には、マクロファージにアポトーシスを誘発する因子が含まれていることから、Lonは感染時に細胞侵入能とマクロファージアポトーシスを厳密に制御することにより病原性発現に関与すると考えられる。
(2)ClpXPは、サルモネラ鞭毛形成の負の制御因子であることを見出した。ClpXPは、鞭毛レギュロンの最上流に位置するFlhCFlhDレギュレーターの分解にかかわっていた。ClpXPは、FlhD_2FlhC_2ヘテロオリゴマー構造を認識して、これを分解することにより鞭毛過剰形成によるサルモネラの増殖低下を防いでいると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Tomoyasu T. et al.: "Turnover of FlhD and FlhC, master regulator proteins for Salmonella flagellum biogenesis, by the ATP-dependent ClpXP protease"Molecular Microbiology. 48(in press). (2003)
• [文献書誌] Takaya A., et al.: "Lon, a stress-induced ATP-dependent protease is critically important for the systemic Salmonella infection of mice"Infection and Immunity. 71. 690-696 (2003)
• [文献書誌] Matsui H., et al.: "Oral immunization with ATP-dependent protease-dificient mutants protects mice against subsequent oral challenge with virulent Salmonella enterica"Infection and Immunity. 71. 31-39 (2003)
• [文献書誌] Tomoyasu T., et al.: "The ClpXP ATP-dependent protease regulates flagellum synthesis in Salmonella enterica serovar Typhimurium"Journal of Bacteriology. 184. 645-653 (2002)
• [文献書誌] Takaya A., et al.: "The ATP-dependent Lon protease of Salmonella enterica serovar Typhimurium regulates invasion and expression of genes encoded on Salmonella pathogenicity island"Journal of Bacteriology. 184. 224-232 (2002)
• [文献書誌] 山本友子: "新世紀の感染症学"日本臨床杜. 835 (2003)