多様なRNA相互作用因子を介したグラム陽性細菌の病原性制御機構の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03466
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 垣内 力 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (60420238)
• 研究分担者: 寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717) ; 古田 和幸 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (50644936)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ヌクレオチドピロフォスファターゼ

研究実績の概要

核酸と相互作用するドメインを有する黄色ブドウ球菌の機能未知遺伝子の欠損株を作出し、カイコに対する病原性が低下する株を探索した。その結果、SA1292遺伝子欠損株がカイコに対する殺傷活性を低下することを見出した。SA1292遺伝子欠損株においては、α溶血毒素遺伝子の転写開始活性が低下し、溶血毒素の分泌量が減少していた。SA1292遺伝子産物には、ヌクレオチドピロフォスファターゼドメインが見出された。SA1292遺伝子産物の分子機能を解明するため、大腸菌を用いてSA1292リコンビナントタンパク質を精製した。SA1292リコンビナントタンパク質は、マグネシウム存在下においてヌクレオシド３リン酸をヌクレオシド１リン酸とピロリン酸に分解する活性を示した。SA1292によるヌクレオシド３リン酸分解活性は、GTP、TTP、UTPに対して強く、ATPとCTPに対して弱かった。ヌクレオシド2リン酸やヌクレオシド１リン酸に対する分解活性は見いだされなかった。SA1292によるGTP分解活性のKmは、300μM前後であった。ヌクレオチドピロフォスファターゼ活性はマグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオンの存在下で見いだされたが、カルシウムイオンと亜鉛イオンの存在下では見いだされなかった。また、金属イオンとの相互作用が推定されたアミノ酸をアラニンに置換した変異型のSA1292遺伝子産物は、GTP分解活性を消失した。
以上の結果は、SA1292遺伝子産物が黄色ブドウ球菌の溶血毒素産生に寄与するヌクレオチドピロフォスファターゼであることを示唆している。

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

1) カイコに対する殺傷活性に必要な黄色ブドウ球菌のヌクレオチドピロフォスファターゼ遺伝子を見出した。
2) ヌクレオチドピロフォスファターゼを精製し、その分子機能を明らかにした。
以上の研究成果から、本研究がおおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

1) 黄色ブドウ球菌の病原性発現におけるヌクレオチドピロフォスファターゼの機能の解明
2) グラム陽性細菌の病原性発現に働く核酸相互作用因子の探索と機能解析

研究成果

• [雑誌論文] Epidemiological study on the relationship between toxin production and psm-mec mutations in MRSA isolates in Thailand (2020)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi F, Lulitanond A, Lulitanond V, Thunyaharn S, Kaito C.
  • 雑誌名: Microbiol Immunol. 巻: 64(3) ページ: 219-225
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12764.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tree of motility - A proposed history of motility systems in the tree of life (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Robinson RC, Uyeda TQP, Fukumori Y, Fukushima SI, Haruta S, Homma M, Inaba K, Ito M, Kaito C, Kato K, Kenri T, Kinosita Y, Kojima S, Minamino T, Mori H, Nakamura S, Nakane D, Nakayama K, Nishiyama M, Shibata S, Shimabukuro K, Tamakoshi M, Taoka A, Tashiro Y, Tulum I, Wada H, Wakabayashi KI.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 25(1) ページ: 6-21
  • DOI: 10.1111/gtc.12737.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dataset for de novo transcriptome assembly of the African bullfrog Pyxicephalus adspersus (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida N, Kaito C.
  • 雑誌名: Data Brief. 巻: 30 ページ: 105388
  • DOI: 10.1016/j.dib.2020.105388.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Staphylococcus aureus aggregation in the plasma fraction of silkworm hemolymph (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryuno H, Nigo F, Naguro I, Sekimizu K, Kaito C.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 14(5) ページ: e0217517
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0217517.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of 2H phosphoesterase superfamily proteins with 2'-CPDase activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsutomi S, Akimitsu N, Sekimizu K, Kaito C
  • 雑誌名: Biochimie 巻: 165 ページ: 235-244
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2019.08.008.
  • 査読あり