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2016 年度 実施状況報告書

MAC菌の糖ペプチド脂質抗原に制御される形態と宿主応答機序

研究課題

研究課題/領域番号 16K08792
研究機関帝塚山大学

研究代表者

藤原 永年  帝塚山大学, 現代生活学部, 教授 (80326256)

研究分担者 前田 伸司  北海道薬科大学, 薬学部, 教授 (50250212)
綾田 稔  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90222702)
中 崇  帝塚山大学, 現代生活学部, 准教授 (40426599)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード非結核性抗酸菌症 / glycopeptidolipid
研究実績の概要

我々は、糖ペプチド脂質抗原glycopeptidolipide (GPL) の欠失によりM. smegmatis J15cs株が細胞内で長期生存できることを分子レベルで解明・報告した。細胞内寄生性菌で重篤な呼吸器感染症MAC症の主要起因菌であるMAC菌は血清型特異GPLを発現している。本研究では、MAC菌の感染宿主内での長期生存、感染性・病原性の発揮がGPLの存否と連関していることを、J15cs株での知見を応用して証明する。本年度は、J15cs株で変異により結果としてGPL欠損に導いているGPL生合成遺伝子mps1を破壊してGPL欠損MAC菌を作製することを試みた。まず、全ゲノム解析が実施されているMycobacterium avium 104株のmps1遺伝子に相当する部位をハイグロマイシン (Hyg)、カナマイシン (KM) 耐性遺伝子で置き換えることを試みた。pTA2ベクターにPCRで増幅させたmps1遺伝子10.2kbpの一部4.4kbpを挿入した。mps1遺伝子中のPshA1, Sph1サイトを利用してHyg, KM耐性遺伝子を連結し、mps1 (KM-R/Hyg-R) -pTA2プラスミドを構築した。本プラスミドを用いてM. avium 104株を形質転換したところ、Hyg, KMに耐性をもつクローン株が得られた。
pTA2ベクターは抗酸菌のレプリケーションオリジンが存在しないため、単独で増幅することはなく、プラスミドがゲノムに入ってKM, Hyg耐性を維持していると考えられた。得られたクローン株のGPL発現について今後評価していく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

変異遺伝子として利用するmps1遺伝子は10.2kbと長く、分子生物学的な手法の応用に手間取ったため、本来申請時に提案した計画は少し遅れ気味である。

今後の研究の推進方策

本研究の最終目標は、MAC菌の感染宿主内での長期生存、感染性・病原性の発揮がGPLの存否と連関していることを証明することである。本年度は、GPL生合成遺伝子であるmps1遺伝子の欠損MAC菌の取得に注力した。想定通りの欠損株かどうかをGPL発現の検討から検証する。GPL欠損株の取得が本研究の第一段階であり、これをクリアすれば期限内にGPLに関連した宿主応答を確実に検証できると考えている。

次年度使用額が生じた理由

現在までの進捗状況の項で述べたように、当初の計画から少し遅れているため、今年度に購入予定であった備品、消耗品を次年度に繰り越す措置をした。

次年度使用額の使用計画

本年度に計画していたGPL表現型の検討に必要な超音波破砕機、消耗品購入等は次年度に繰り越して利用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] School of Biosciences,/University of Birmingham(United Kingdom)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      School of Biosciences,/University of Birmingham
  • [雑誌論文] Microarray analysis of macrophage response to infection with Streptococcus oralis reveals the immunosuppressive effect of hydrogen peroxide2017

    • 著者名/発表者名
      H. Matsushima, Y. Kumagai, A. Vandenbon, H. Kataoka, M. Kadena, H. Fukamachi, T. Arimoto, H. Morisaki, N. Fujiwara, N. Okahashi, and H. Kuwata
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 485(2) ページ: 461-467

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.02.048.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a desaturase involved in mycolic acid biosynthesis in Mycobacterium smegmatis2016

    • 著者名/発表者名
      A. Singh, C Varela, K. Bhatt, N. Veerapen, O.Y. Lee, H.H. Wu, G.S. Besra, D.E. Minnikin, N. Fujiwara, K. Teramoto, A. Bhatt
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11(10) ページ: e0164253

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164253.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] BCGの細胞壁糖脂質PDIM/PGLの胆汁酸に対する抵抗性への関与2016

    • 著者名/発表者名
      田村庄平、中山真彰、藤原永年、和田崇之、山本三郎、小崎弘貴、大原直也
    • 学会等名
      第69回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 発表場所
      香川(かがわ国際会議場)
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-16
  • [学会発表] 結核菌の遺伝系統と型別法2016

    • 著者名/発表者名
      前田伸司、和田崇之、藤原永年
    • 学会等名
      第28回微生物シンポジウム
    • 発表場所
      愛知(愛知学院大学薬学部)
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [学会発表] M. smegmatis J15cs株のglycopeptidolipid欠損による形態変化と宿主内生存2016

    • 著者名/発表者名
      藤原永年、大原直也、小川みどり、山本三郎、前田伸司
    • 学会等名
      第91回日本結核病学会総会
    • 発表場所
      金沢(石川県立音楽堂、ホテル日航金沢)
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-28

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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