自家発光型リステリア菌を用いた宿主感染防御因子のRNAiスクリーニング探索

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21780088
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 後藤 彰 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (70419000)
• キーワード: 自然免疫 / DNAマイクロアレイ / RNAi / ショウジョウバエ / 細胞内寄生細菌 / レポーターアッセイ / 抗菌ペプチド / コロニー形成法

研究概要

自然免疫は、感染の第一線で活躍する哺乳類から昆虫まで普遍的に保存された免疫系の一つである。当研究室で最初に同定されたペプチドグリカン認識タンパク質PGRP-LE(Peptidoglycan recognition protein-LE)は、自然免疫シグナル伝達経路の一つであるImd経路およびメラニン合成経路の活性化などにも関与する多機能性分子である。近年、このPGRP-LEが細胞内寄生細菌に対する認識分子として機能する可能性が示唆された。PGRP-LEを介した新規防御因子を同定するために、まずリステリア属菌の宿主細胞内での増殖をリアルタイムに検出することが可能なシステム構築を試みた。すなわち、ルシフェリンなどの基質を添加することなくルシフェラーゼ発現に必要な全ての因子群を含むluxABCDEオペロンが、リステリア菌のゲノムに相同組替えによって挿入された自家発光型リステリア菌の作製に成功した。もっとも活性が高いHelpプロモーター下流にルシフェラーゼオペロンが挿入された菌を用いて、感染実験を行い、ルシフェラーゼ活性を指標としたPGRP-LE依存的な菌増殖の条件検討を行った。
また遺伝子網羅的DNAマイクロアレイによりPGRP-LEおよびリステリア菌感染依存的に発現誘導される新規遺伝子Listericinを同定した。Listericinは121アミノ酸からなるグリシン豊富領域を有する分泌タンパク質である。過剰発現およびRNAi法による解析により、Listericinは、JAK-STAT経路およびPGRP-LEの両方によって協調的に発現制御されること、培養細胞株を用いた生化学的解析、コロニー形成法および異所発現系を用いた解析から、Listericinが培地中に分泌されること、グラム陰性菌に対して殺菌能を有する新規抗菌ペプチドであることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Cooperative regulation of the induction of the novel antibacterial Listericin by PGRP-LE and the JAK-STAT pathway. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Goto, Tamaki Yano, Jun Terashima, Shinzo Iwashita, Yoshiteru Oshima, Shoichiro Kurata
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: VOL.285 ページ: 15731-15738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immune response of insects and crustaceans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Goto, Shoichiro Kurata
  • 雑誌名: Bentham Science eBook (Review article) 巻: (Accepted)
  • 査読あり
• [学会発表] Novel roles of receptor-type Guanylyl Cyclase Gyc76C on Drosophila innate immune responses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Goto, Shinzo Iwashita, Kumiko Nabe, Masataka Fukuzaki, Yoshiteru Oshima, Shoichiro Kurata.
  • 学会等名: BMB2010(第33回分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸ホートピアホテル、神戸国際展示場(兵庫県)
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] Cooperative regulation of the induction of the novel antibacterial Listericin by PGRP-LE and JAK-STAY pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Goto, Shoichiro Kurata
  • 学会等名: 14th International Congress of Immunology(第14回国際免疫学会議)
  • 発表場所: 神戸ホートピアホテル、神戸国際展示場(兵庫県)
  • 年月日: 20100822-20100827
• [学会発表] Cooperative regulation of the induction of the novel antibacterial Listericin by PGRP-LE and JAK-STAY pathway. (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Goto, Tamaki Yano, Jun Terashima, Shinzo Iwashita, Yoshiteru Oshima, Shoichiro Kurata.
  • 学会等名: 日本比較免疫学会第22回学術集会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ(福岡県)
  • 年月日: 20100802-20100804
• [学会発表] 新規抗菌ペプチドDrosophila Listericinの同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤彰(G-COE助教)、矢野環(准教授)、寺島潤(助教)、倉田祥一朗(教授)
  • 学会等名: 第76回日本生化学会東北支部会例会
  • 発表場所: 福島コラッセ(福島県)
  • 年月日: 2010-05-08