| 研究課題/領域番号 |
20K07503
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
片山 誠一 岡山理科大学, 理学部, 教授 (70169473)
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| 研究分担者 |
松永 望 岡山理科大学, 理学部, 講師 (30780142)
櫃本 泰雄 岡山理科大学, 理学部, 教授 (90136333)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | Clostridium perfringens / fibronectin (Fn) / フィブロネクチン結合タンパク質 (Fbp) / autolysin / GAPDH / dermatopontin |
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| 研究実績の概要 |
ウェルシュ菌Clostridium perfrinegensはヒトにガス壊疽と食中毒をおこす病原細菌として知られている。ウェルシュ菌は付着因子としてフィブロネクチン(Fn)結合タンパク質と線毛を持っている。今年度は、菌体表層に存在するフィブロネクチン結合タンパク質の機能について研究した。
フィブロネクチン結合タンパク質FbpC, FbpDは、ウェルシュ菌細胞壁のペプチドグリカン層に存在し、高いFn結合活性を持っている。ウェルシュ菌fbpC, fbpD遺伝子欠失株とそれらの相補株を作製し、それぞれの菌株のFn結合能をELISA法で定量した。その結果、FbpC, FbpDが、ウェルシュ菌のFn結合能には関与していないことが明らかとなった。他にウェルシュ菌菌体表層に存在するフィブロネクチン結合活性をもつタンパク質として自己溶解酵素autolysinとglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase（GAPDH)が見出されている。autolysin遺伝子(acp)を破壊した変異株13 acp::erm株をパスツール研究所から分与をしてもらい、相補株13 acp::erm/pacpを作製した。これらの株のFn結合能を調べたところ、13 acp::erm株では、菌体へのFn結合の減少が認められ、相補株でautolysinを発現させるとFn結合能が野生株と同等に回復した。さらにGAPDHのウェルシュ菌菌体への結合量が増加することから、GAPDHがオートリシンに結合し、菌体へのFn結合に貢献していることが示唆された。
ウェルシュ菌には、FbpC, FbpDとは別にFbpA, FbpBというフィブロネクチン結合タンパク質が存在する。最近、この２つのタンパク質が、創傷治癒にとって重要なdermatopontinによるFnの線維化を阻害することを見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
４つのウェルシュ菌のフィブロネクチン結合タンパク質（FbpA, FbpB, FbpC, FbpD)の機能解析については順調に進展した。またGAPDHとautolysinがウェルシュ菌菌体へのFn結合に貢献していることが明確になったことから、研究は進んでいると考えられる。しかし、線毛の研究に関しては、線毛の発現量の多いウェルシュ菌HNSM101株への形質転換がうまく行かず、線毛遺伝子の欠失株を作製できていない。この菌株の形質転換の効率を上げる条件を検討中である。現在、この領域での研究の進展が見られないので、やや遅れていると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
ウェルシュ菌菌体へのFn結合にGAPDHとautolysinが関わっていることが明らかになったので、どのような機作で２つのタンパク質がFn結合に関与しているのか明確にして行きたい。そのためには、まず、GAPDHの欠失株を作製することを試みたい。線毛については、なんとかウェルシュ菌HNSM101株の形質転換効率を高めて、線毛遺伝子の欠失株を作製し、線毛の機能解析や発現調節等を調べたいと考えている。フィブロネクチン結合タンパク質FbpA, FbpBがdermatopontinによるFnの線維化を阻害することから、dermatopontin内のFbpA, FbpBの結合部位を調べ、dermatopontinの活性部位と重なっていないか調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により学会が、複数開催されず、旅費等の予算が余ってしまった。次年度に繰り越した研究費を用いて、今までの研究成果を含めた論文作成に充てるとともに、遅れている研究を進めて行く予定である。
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