腸管病原細菌感染現象の横断的解析

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05186
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 芦田 浩 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (10535115)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: エフェクター

研究実績の概要

生体は感染初期に菌の侵入を感知し、炎症や細胞死といった自然免疫応答を誘導することで、菌の感染を効果的に阻止する。特に細胞死誘導は感染により損傷を受けた細胞を病原細菌ごと取り除くことで感染拡大を阻止するため、生体防御機構として効果的である。前年度までに宿主の細胞死誘導機構に対する腸管病原菌の感染戦略として、エフェクターAによるネクロプトーシス抑制を明らかにした。今年度はそのネクロプトーシス阻害機構の解明を目的とした。
赤痢菌感染時のネクロプトーシスシグナル因子であるRIP1、RIP3を検出したところ、野生株感染時にRIP1、RIP3タンパクが減少していることが認められた。このRIP1、RIP3のタンパク量減少はエフェクターA欠損株感染では認められない。また、エフェクターAは他の腸管病原菌であるEPEC、EHECにもホモログタンパクが保存されている。実際に、EPEC、EHECの野生株、エフェクターAホモログ遺伝子欠損株を感染させると、野生株感染時にRIP1、RIP3タンパクが減少していたが、エフェクターAホモログ欠損株感染では認められない。そこでエフェクターAによる直接的な関与を確認するため、293T細胞にエフェクターA遺伝子をtransfectionし、RIP1タンパク量を検出した。この結果、エフェクターA発現では、RIP1タンパク量の減少および分解産物が認められたことから、エフェクターA依存的なタンパク減少であることが示された。
このエフェクターAホモログのアミノ酸配列相同性検索より、本エフェクターはプロテアーゼ活性を有することが明らかとなり、そのプロテアーゼ活性変異体発現株ではRIP1、RIP3の分解は生じず、また感染時のネクロプトーシス阻害も認められなかった。
以上の結果より、腸管病原菌のエフェクターAホモログは自身のプロテアーゼ活性によりRIP1、RIP3を分解し、ネクロプトーシス誘導を阻害することで感染持続に寄与するといった感染戦略を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30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] Gut pathobionts underlie intestinal barrier dysfunction and liver T helper 17 cell immune response in primary sclerosing cholangitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto N, Sasaki N, Aoki R, Miyamoto K, Suda W, Teratani T, Suzuki T, Koda Y, Chu PS, Taniki N, Yamaguchi A, Kanamori M, Kamada N, Hattori M, Ashida H, Sakamoto M, Atarashi K, Narushima S, Yoshimura A, Honda K, Sato T, Kanai T
  • 雑誌名: Nature Microbiology 巻: 4 ページ: 492-503
  • DOI: 10.1038/s41564-018-0333-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shigella effector IpaH4.5 targets 26S proteasome subunit RPN13 to dampen cytotoxic T lymphocyte activation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Otsubo R, Mimuro H, Ashida H, Hamazaki J, Murata S, Sasakawa C.
  • 雑誌名: Cellular Microbiology 巻: e12974 ページ: e12974
  • DOI: 10.1111/cmi.12974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis triggers NLRP3-mediated inflammasome activation of macrophages in a bacterial gingipains-independent manner (2018)
  • 著者名/発表者名: Okano T, Ashida H, Suzuki S, Shoji M, Nakayama K, Suzuki T
  • 雑誌名: European Journal of Immunology 巻: 48 ページ: 1965-1974
  • DOI: 10.1002/eji.201847658
  • 査読あり
• [学会発表] The interaction analysis between microbiota and bacterial pathogens (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ashida, Chihiro Sasakawa, Toshihiko Suzuki
  • 学会等名: The 17th Awaji International Forum of Infection and Immunity
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腸管病原細菌感染戦略の横断的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 芦田 浩、笹川 千尋、鈴木 敏彦
  • 学会等名: 第22回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] Analysis of novel Shigella effector mechanism that regulate host cell death (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ashida, Toshihiko Suzuki
  • 学会等名: 第47回日本免疫学会学術集会