病原体オートファジーの解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17370073
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉森 保 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (60191649)
• キーワード: 分解 / オートファジー / 病原微生物 / A群レンサ球菌 / 自然免疫 / rab / 微小管 / ゴルジ体

研究概要

オートファジーは、真核細胞に普遍的に備わる細胞内大規模分解システムであり、細胞成分の代謝回転などに働く。オートファジーでは、オートファゴソームと呼ばれる膜構造が細胞質の一部を囲い込み、それにリソソームが融合して囲い込んだ物の消化が起こる。我々は、オートファジーが本来の代謝機能に加え、細胞内に侵入したA群レンサ球菌(GAS)の捕獲分解にも働くことを見いだし、一種の自然免疫としての機能も持つことを明らかにした。本研究では、このような病原微生物対オートファジーの攻防を病原体オートファジーと名付け、その根底にある分子メカニズムと感染症における意義の解明を目指した。本年度は、GASを捕獲する巨大なオートファゴソームがどのようにして形成されるのか引き続き解析を進めた。その結果、複数の隔離膜(オートファゴソームの前駆体)が菌の集団を取り囲み、膜同士の融合によって完全な包み込みが起こること、その融合には低分子量GTPaseのrab7が関与することを明らかにした。さらには巨大オートファゴソーム同士の融合も活発に起こり、最終的に核近傍に菌を多数集積した球状の構造が形成されることを見いだした。恐らくこのような構造を作ることで菌の封じ込めをはかっているものと思われる。またこの菌特異的なオートファゴソーム形成時に、ゴルジ体からたんぱく質と脂質が輸送されており、大量の膜の移動によりゴルジ体の分散化が起こることが判明した。菌がどのように認識されているかについても、手がかりを得た。

研究成果

• [雑誌論文] Virulence of Porphyromonas gingivalis is altered by substitution of fimbria gene with different genotype. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Kawai S, Nakano K, Inaba H, Kuboniwa M, Nakagawa I, Tsuda K, Omori H, Ooshima T, Yoshimori T, Amano A.
  • 雑誌名: Cell Microbiol. 9 ページ: 753-765
• [雑誌論文] Nordihydroguaiaretic acid affects multiple dynein-dynactin function in interphase and mitotic cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arasaki K, Tani K, Yoshimori T, Stephens DJ, Tagaya M.
  • 雑誌名: Mol Pharmacol. 71 ページ: 454-460
• [雑誌論文] Protective role of autophagy against Vibrio cholerae cytolysin, a pore-forming toxin from V. cholerae (2007)
  • 著者名/発表者名: Gutierrez MG, Saka HA, Chinen I, Zoppino FCM, Yoshimori T, Bocco JL, Colombo MI.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. 104 ページ: 1829-1834
• [雑誌論文] The anticancer drug imatinib induces cellular autophagy. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ertmer A, Huber V, Gilch S, Yoshimori T, Erfle V, Duyster J, Elsasser HP, Schatzl HM.
  • 雑誌名: Leukemia Mar. 1 ページ: Epub
• [雑誌論文] Intracellular inclusions containing mutant □1-antitrypsin Z are propagated in the absence of autophagic activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Kamimoto T, Shouji S, Hidvegi T, Mizushima N, Umebayashi K, Perlmutter D H, Yoshimori T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 4467-4476
• [雑誌論文] Autophagy Controls Salmonella Infection in Response to Damage to the Salmonella-containing Vacuole. (2006)
  • 著者名/発表者名: Birmingham C L, Smith A C, Bakowski M A, Yoshimori T, Brumell J H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 11374-11383
• [雑誌論文] Regulation of intracellular accumulation of mutant Huntingtin by Beclin 1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shibata M, Lu T, Furuya T, Degterev A, Mizushima N, Yoshimori T, Macdonald M, Yankner B, Yuan J.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. Mar.6 ページ: Epub
• [雑誌論文] CHMP5 is essential for late endosome function and down-regulation of receptor signaling during mouse embryogenesis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shim J H, Xiao C, Hayden M S, Lee K Y, Trombetta E S, Pypaert M, Nara A, Yoshimori T, Wilm B, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Hogan B L, Mellman I, Ghosh S.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 172 ページ: 1045-1056
• [雑誌論文] Survival of parvovirus B19-infected cells by cellular autophagy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakashima A, Tanaka N, Tamai K, Kyuuma M, Ishikawa Y, Sato H, Yoshimori T, Saito S, Sugamura K.
  • 雑誌名: Virology. 349 ページ: 254-263
• [雑誌論文] Cholesterol depletion facilitates ubiquitylation of NPC1 and its association with SKD1/Vps4. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohsaki Y, Sugimoto Y, Suzuki M, Hosokawa H, Yoshimori T, Davies JP, Ioannou YA, Vanier MT, Ohno K, Ninomiya H.
  • 雑誌名: J Cell Sci. 119 ページ: 2643-2653
• [雑誌論文] Rotavirus NSP4 induces a novel vesicular compartment regulated by calcium and associated with viroplasms. (2006)
  • 著者名/発表者名: Berkova Z, Crawford SE, Trugnan G, Yoshimori T, Morris AP, Estes MK.
  • 雑誌名: J Virol. 80 ページ: 6061-6071
• [雑誌論文] ALIS are Stress-Induced Protein Storage Compartments for Substrates of the Proteasome and Autophagy (2006)
  • 著者名/発表者名: Szeto J, Kaniuk NA, Canadien V, Nisman R, Mizushima N, Yoshimori T, Bazett-Jones DP, Brumell JH.
  • 雑誌名: Autophagy 2 ページ: 189-199
• [図書] 生化学辞典(第4版)リソソームへの輸送) (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉森 保
  • 出版者: 東京化学同人(印刷中)
• [図書] Autophagy in Immunity and Infection : A Novel Immune Effector(Ed. Deretic V.) (Autophagy eliminates Group A Streptococcus invading host cells) (2006)
  • 著者名/発表者名: Amano A, Yoshimori T
  • 総ページ数: 250
  • 出版者: WILEY-VCH