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2016 年度 実績報告書

病原性抗酸菌によるManLAMとスフィンゴ糖脂質との結合を介した細胞内寄生機構

研究課題

研究課題/領域番号 15K19592
研究機関順天堂大学

研究代表者

中山 仁志  順天堂大学, 医療看護学部, 准教授 (70514933)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード結核菌 / ManLAM / 非病原性抗酸菌 / PILAM / 食胞成熟阻害 / ラクトシルセラミド / リピドラフト / Hck
研究実績の概要

リポアラビノマンナン(LAM)は全抗酸菌種に発現する菌体表面糖脂質である。また、結核菌などの病原性抗酸菌はマンノースキャップ型LAM(ManLAM)を、M. smegmatisなどの非病原性抗酸菌はホスファチジルイノシトールキャップ型LAM(PILAM)を発現しており、病原性の有無によりLAMのキャップ構造が異なる。これまでに、結核菌はManLAMを利用して、貪食細胞における食胞へのリソソーム融合を阻害(食胞成熟阻害)し、殺菌を回避することが示唆されている。しかしながら、ヒトにおける分子機構については不明であった。
本研究では、ManLAMとPILAMとスフィンゴ糖脂質との結合を検討した。その結果、各LAMはラクトシルセラミド(LacCer)と特異的に結合する一方で、α1,2マンノース側鎖を欠失したM. smegmatis変異株(ΔMSMEG_4247)由来PILAMはLacCerと結合しなかった。また、ヒト好中球はΔMSMEG_4247株由来LAMをコートしたポリスチレンビーズは貪食しなかった。抗酸菌あるいはLAMコートビーズ貪食後の食胞会合分子群について、生化学的手法と電子顕微鏡を用いて検討したところ、非病原性抗酸菌M. gordonaeあるいはPILAMビーズを含む食胞ではLacCerとSrc family kinaseのHckが共局在していたのに対し、結核菌あるいはManLAMビーズでは共局在していなかった。以上の結果から、ヒト好中球はLacCerとLAMのα1,2マンノース側鎖との結合を介して結核菌を含む抗酸菌種を貪食することが分かった。その一方で、取り込まれた結核菌は、ManLAMのマンノースキャップ構造を利用して、食胞膜上におけるLacCerの脂質ラフトとHckの会合を抑制し、食胞成熟阻害を引き起こすと考えられた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Milan(Italy)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Milan
  • [国際共同研究] University of Massachusetts, Amherst(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Massachusetts, Amherst
  • [雑誌論文] Lipoarabinomannan binding to lactosylceramide in lipid rafts is essential for the phagocytosis of mycobacteria by human neutrophils.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakayama H, Kurihara H, Morita YS, Kinoshita T, Mauri L, Prinetti A, Sonnino S, Yokoyama N, Ogawa H, Takamori K, Iwabuchi K
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 9 ページ: ra101-ra115

    • DOI

      10.1126/scisignal.aaf1585

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorescence imaging of ATP in neutrophils from patients with sepsis using organelle-localizable fluorescent chemosensors.2016

    • 著者名/発表者名
      Sueyoshi K, Sumi Y, Inoue Y, Kuroda Y, Ishii K, Nakayama H, Iwabuchi K, Kurishita Y, Shigemitsu H, Hamachi I, Tanaka H
    • 雑誌名

      Annals of Intensive Care

      巻: 6 ページ: 64-71

    • DOI

      10.1186/s13613-016-0175-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 結核菌による糖鎖-糖鎖相互作用を利用したヒト好中球からの殺菌回避機構.2017

    • 著者名/発表者名
      岩渕和久、中山仁志、横山紀子
    • 学会等名
      糖鎖免疫 Glyco-Immunology 2017
    • 発表場所
      東京医科歯科大学 M&Dタワー2F 共用講義室2
    • 年月日
      2017-01-25 – 2017-01-26
  • [学会発表] 結核菌による LacCer を介した食胞成熟回避機構について.2016

    • 著者名/発表者名
      中山仁志、横山紀子、岩渕和久
    • 学会等名
      第9回セラミド研究会
    • 発表場所
      東京ユビキタス協創広場CANVAS
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] ヒト好中球におけるLPS依存性の貪食はLacCerの脂質ラフトに会合したCD14だけが関与する.2016

    • 著者名/発表者名
      中山仁志、横山紀子、石井久美子、鹿毛まどか、栗原秀剛、岩渕和久
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] Human neutrophils phagocytose mycobacteria through interactions between LacCer and a1,2-monomannose side branches of LAM.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakayama H, Iwabuchi K
    • 学会等名
      The Society For Leukocyte Biology’s 49th Annual Meeting and “Neutrophil 2016”
    • 発表場所
      Verona, Italy
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Organization and immunological functions of Lactosylceramide-enriched lipid rafts.2016

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi K, Nakayama H, Yokoyama N, Ishii K
    • 学会等名
      The Society For Leukocyte Biology’s 49th Annual Meeting and “Neutrophil 2016”
    • 発表場所
      Verona, Italy
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-17
    • 国際学会
  • [備考] 病原菌が免疫から逃れて寄生する仕組みを解明

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/news/20161011-01.html

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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