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2020 年度 実績報告書

魚類病原細菌由来の多糖類認識メカニズムを利用した魚病細菌感染防除技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03863
研究機関宮崎大学

研究代表者

引間 順一  宮崎大学, 農学部, 教授 (70708130)

研究分担者 木下 政人  京都大学, 農学研究科, 助教 (60263125)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード魚病細菌 / LPS 認識 / ゲノム編集 / メダカ / ヒラメ
研究実績の概要

これまでの研究において、Edwardsiella piscicidaおよびAeromonas hydrophilaを感染させたASC変異メダカは、腸管でのIL-1β遺伝子の発現が低下し、頭腎での IFN-γやIL-10遺伝子の発現が低下した。さらに、A. hydrophilaに対するASC変異メダカの感受性は、野生型に比べて有意に高くなる一方で、細胞内寄生細菌であるE. piscicida感染に対する感受性は低下したことから、E. piscicidaに対するASCを介した免疫応答が異なることが示唆された。これらの原因を探るためにインフラマソームやASCスペックによって活性化されるカスパーゼ1(Casp1)が重要であると考え、CASP-1変異メダカの作製を行った。
R2年度は、上記の病原細菌感染後のASCおよびCASP1変異メダカにおける組織内細菌数、殺菌効果、さらに感染細胞の細胞死誘導について検討したところ、どの実験結果も野生型と比べて低下したことから、ASCおよびCASP1が感染後の細菌排除に関与していることを示唆した。また、E. piscicida感染の感受性を低下させた変異ASCタンパク質に着目し、この遺伝子を過剰発現させる実験を、メダカ細胞を用いて実施したところ、細胞死や発現誘導遺伝子に有意な変化は見られず、さらに詳細な研究が必要と考えられた(引間グループ担当)。
また、インフラマソームやASCスペックは主にマクロファージにおいて機能することから、マクロファージの動態を詳細に理解するためにゲノム編集を用いてマクロファージ蛍光標識メダカを作製した(木下グループの担当)。さらにマクロファージ様細胞が病原体感染部位に集積している様子を蛍光顕微鏡で観察できた。将来的に上記の変異メダカと掛け合わせることで、病原細菌に対するマクロファージの動態が解明できる。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Inflammasomes in Teleosts: Structures and Mechanisms That Induce Pyroptosis during Bacterial Infection.2021

    • 著者名/発表者名
      Morimoto N, Kono T, Sakai M, Hikima J
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 4389

    • DOI

      10.3390/ijms22094389

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fish cytokines: Current research and applications2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai M, Hikima J, Kono T.
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 87 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01476-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization and expression analysis of tandemly-replicated asc genes in the Japanese medaka, Oryzias latipes2021

    • 著者名/発表者名
      Morimoto N, Okamura Y, Kono T, Sakai M, Hikima J
    • 雑誌名

      Developmental and Comparative Immunology

      巻: 115 ページ: 103894

    • DOI

      10.1016/j.dci.2020.103894

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytosolic sensors for pathogenic viral and bacterial nucleic acids in fish.2020

    • 著者名/発表者名
      Mojzesz M, Rakus K, Chadzinska M, Nakagami K, Biswas G, Sakai M, Hikima J
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: E7289

    • DOI

      10.3390/ijms21197289

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ASC-deficiency impairs host defense against Aeromonas hydrophila infection in Japanese medaka, Oryzias latipes.2020

    • 著者名/発表者名
      Morimoto N, Okamura Y, Maekawa S, Wang HC, Aoki T, Kono T, Sakai M, Hikima J
    • 雑誌名

      Fish and Shellfish Immunology

      巻: 105 ページ: 427-437

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2020.07.027

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 魚類の病原微生物に対する自然免疫システムに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      引間 順一
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカにおける3 つのasc遺伝子の同定および発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      森本和月、岡村 洋、河野智哉、酒井正博、引間順一
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] ゲノム編集メダカを用いた魚病最近に対するカスパーゼ1の役割2021

    • 著者名/発表者名
      押川周平、森本和月、木下政人、河野智哉、酒井正博、引間順一
    • 学会等名
      令和3年度日本魚病学会春季大会
  • [学会発表] ASC変異メダカにおけるAeromonas hydrophila感染時の細胞死誘導機構2020

    • 著者名/発表者名
      森本和月、岡村 洋、河野智哉、酒井正博、引間順一
    • 学会等名
      令和2年度日本魚病学会春季大会

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公開日: 2021-12-27  

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