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2019 年度 実施状況報告書

E. tarda感染における魚類細胞の糖鎖リモデリングの意義解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06223
研究機関鹿児島大学

研究代表者

塩崎 一弘  鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (70390896)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードEdwardsiella tarda / シアリダーゼ
研究実績の概要

本年度は、Edwardsiella tardaのNanAシアリダーゼとシアル酸代謝に注目して解析を行った。病原性の異なる菌株を用い、その感染能とNanAシアリダーゼ活性を比較したところ、病原性の高い株ほどNanA活性が高いことが明らかとなった。また、E. tardaゲノムをin silicoで解析したところ、2種のシアル酸代謝経路が予想された。ゲノム上では2つのN-neuraminate lyaseが存在しており、そのうち1つはNanA活性が低い株で高い発現が認められた。そこでシアル酸を培地に添加してE. tardaの増殖を検討したところ、グルコースの約半分の効率で栄養源として利用できることが分かり、Lyaseによるシアル酸分解が増殖に重要であることが明らかとなった。
また、NanAにより遊離したシアル酸をCMPと結合させるCMP-NANA合成酵素の遺伝子発現を解析したところ、病原性の高い株で発現が亢進していた。そこで、E. tardaの菌体をリポ多糖(LPS)、糖タンパク質、糖脂質に分画し、そのシアル酸量を測定したところ、CMP-NANA合成酵素の発現パターンと同じく、高病原性株で高いシアル酸量を示した。興味深いことに、E. tardaのLPSにはかなりのシアル酸が含まれていることが判明し、他のバクテリアの報告と合わせて考えると、このシアル酸は宿主の免疫系細胞からの逃避に関与していることが推察された。本研究により、E. tardaのシアル酸を介した病原性発現のメカニズムが明らかになったことで、シアル酸代謝を標的としたE. tardaの感染抑制、治療薬の開発において有効な知見となると考えられる。

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

本年度はE. tardaのシアル酸代謝経路を解明し、細胞内感染におけるシアル酸代謝の重要性について論文発表をすることができた。一方、研究を進める中で、LPSのシアリル化という興味深い現象が明らかになったが、その生理的意義については不明な点が多く解析の余地があると考えている。

今後の研究の推進方策

1年目がほぼ予定通りの進捗であったため、2年目以降も申請書通りに進めていく予定である。具体的には、宿主側の糖鎖リモデリングがE. tarda感染にどう影響を与えるのか、またその制御因子は何なのか?についてバクテリア側と宿主側からの解析を進めていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 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 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] マラウィ科学技術大学(マラウイ)

    • 国名
      マラウイ
    • 外国機関名
      マラウィ科学技術大学
  • [雑誌論文] Novel Nile tilapia Neu1 sialidases: Molecular cloning and biochemical characterization of the sialidases Neu1a and Neu1b2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Akinobu、Chigwechokha Petros Kingstone、Takase Ryo、Hayasaka Oki、Fujimura Koji、Kotani Tomonari、Komatsu Masaharu、Shiozaki Kazuhiro
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 742 ページ: 144538~144538

    • DOI

      10.1016/j.gene.2020.144538

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Desialylation by Edwardsiella tarda is the initial step in the regulation of its invasiveness2019

    • 著者名/発表者名
      Vo Linh Khanh、Tsuzuki Toshiharu、Kamada-Futagami Yuko、Chigwechokha Petros Kingstone、Honda Akinobu、Oishi Kazuki、Komatsu Masaharu、Shiozaki Kazuhiro
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 476 ページ: 3183~3196

    • DOI

      10.1042/BCJ20190367

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A novel virulence factor: NanA sialidase and significance of the sialic acid metabolism in Edwardsiella tarda infection.2019

    • 著者名/発表者名
      Vo Khanh Linh 、都築利治 、鎌田(二神)裕子 、大石一樹、佐橋大地 、小松正治 、塩崎一弘
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 魚病細菌Edwardsiella tardaは宿主Neu3のガングリオシド分解を利用して感染する.2019

    • 著者名/発表者名
      大石一樹 、守瀬萌里 、Vo Khanh Linh 、佐橋大地 、小松正治 、塩﨑一弘
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] 魚類リソソームでのシアル酸分解におけるbeta-galactosidaseの存在意義.2019

    • 著者名/発表者名
      濱岡百合絵、岡田圭司、外園瑛一朗、小松正治、塩崎一弘
    • 学会等名
      令和元年度日本水産学会九州支部大会

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公開日: 2021-01-27  

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