| 研究課題/領域番号 |
19H03126
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
関崎 勉 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70355163)
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| 研究分担者 |
中川 一路 京都大学, 医学研究科, 教授 (70294113)
野澤 孝志 京都大学, 医学研究科, 助教 (10598858)
遠矢 真理 順天堂大学, 医学部, 助教 (20804694)
黒木 香澄 (石田香澄) 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特別研究員 (80760272)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 豚レンサ球菌 / 病原性 / 細胞壁タンパク質 / 遺伝子破壊株 / 網羅的機能解析 |
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| 研究実績の概要 |
グラム陽性菌の細胞壁タンパク質は宿主組織への接着性など病原性に関連すると考えらえる。人獣共通感染症の原因となる豚レンサ球菌も20種類以上を保有しているが，その全ての病原学的役割や複数のタンパク質の関連も評価できていない。また，豚レンサ球菌では細菌表層が厚い莢膜で覆われ，それが細胞壁タンパク質の機能解析の妨げになっている。しかし莢膜を失うと，血小板や上皮細胞への接着性が顕著に亢進する。そこで，豚レンサ球菌のうち遺伝的背景が異なる２つのclonal complexであるST1とST28に属する株の無莢膜変異株を用いて，それぞれ保有する細胞壁タンパク質の遺伝子の全てについて，それらを一ずつ欠失した遺伝子欠損(KO)変異株の作製を終了した。それらを用いた，バイオフィルム形成能，血小板接着性，細胞間マトリックス結合性，細胞接着性，侵入性検査を行ったところ，複数の変異株について，バイオフィルム形成能が低下した変異株，また，細胞間マトリックスへの結合性が低下した変異株が見られた。一方，血小板接着性や細胞接着・侵入性が低下した変異株は見いだせなかった。そこで，それらに対応する複数の遺伝子を破壊したダブルKO変異株，トリプルKO変異株を作製し，同様に，上記の性状が変化するか検定したが，特段の変化はなかった。一方，全ての変異株について，オートファジー誘導能の解析を進めているが，親株に比べて特段の変化を見せた株は見られなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実施計画の遺伝子破壊変異株作製について，既にST28に属する無莢膜株を基にして保有する22個の細胞壁タンパク質遺伝子のうち，生存に必須な遺伝子1個を除く21個のKO変異株作製と，さらに，ST1に属する無莢膜株を基にして，生存に必須な遺伝子1個を除いた23遺伝子全てのKO変異株作製を完了した。この成果を踏まえて，令和２年度に予定していた計画の一部を前倒しして実施し，KO変異株のバイオフィルム形成能，血小板や細胞間マトリックスへの接着性，培養細胞に対する接着・侵入性を検査した。また，それら変異株のオートファジー誘導性についても，前倒しして実施していることから。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度は，引き続きKO変異株を用いた性状検査を継続する予定であり，バイオフィルム形成能，血小板接着性，細胞間マトリックス結合能，細胞接着性・侵入性検査を行う。特に，バイオフィルム形成能の低下を見た遺伝子について，ダブルKO株，トリプルKO株を作製して，改めてオートファジー誘導性解析を実施する。また，多くの豚レンサ球菌株およびその近縁種のゲノム情報を収集し，保有する細胞壁タンパク質遺伝子の有無や互いの相同性を比較して，細胞壁タンパク質遺伝子の水平伝播を考察し，近縁種から豚レンサ球菌へ進化した前または後に獲得したと思われる遺伝子を推定し，その機能について更に詳細に解析する。令和3年度は，接着性を評価した変異株についてオートファジー誘導性検査や，動物実験系の検討を行う。令和4年度は，主にオートファジー誘導性検査と動物実験による敗血症および心内膜炎発症への細胞壁タンパク質の関与の解析を行い，これらの成績を総合することで研究目的をより高いレベルで達成することを目指す。
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