カイコ感染モデルを利用した宿主―病原体相互作用の理解

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23249009
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境系薬学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 関水 和久 東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90126095)
• 研究分担者: 垣内 力 東京大学, 大学院薬学系研究科, 准教授 (60420238) ; 松本 靖彦 東京大学, 大学院薬学系研究科, 助教 (60508141)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: RNAの分解

研究概要

本研究において代表者らは、黄色ブドウ球菌の新規病原性因子がRNAの分解制御に働くことを見出した。本病原性因子によって代謝されたRNAは、他のRNA分解酵素による分解に対して耐性を示した。本知見から、RNAの新たな分解調節機構の存在が示唆された。
また、代表者らはカイコの体液タンパク質が黄色ブドウ球菌の病原性を抑制することを見出した。カイコの体液タンパク質は黄色ブドウ球菌の細胞表層に結合し、黄色ブドウ球菌の病原性発現に必要な遺伝子発現を抑制した。本知見は、宿主動物の新しい感染防御機構の存在を明らかにするとともに、黄色ブドウ球菌の新しい環境認識機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Primed immune response to Gram-negative peptodoglycans confer infection resistance in silkworms (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyashita A, Kizaki K, Kawasaki K, Sekimizu K, Kaito C
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 289(20) ページ: 14412-14421
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.525139
  • 査読あり
• [雑誌論文] CvfA protein and polynucleotide phosphorylase act in an opposing manner to regulate Staphylococcus aureus virulence (2014)
  • 著者名/発表者名: Numata S, Nagata M, Mao H, Sekimizu K, Kaito C
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 289 ページ: 8420-31
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.554329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silkworm apolipophorin protein inhibits hemolysin gene expression of Staphylococcus aureus via binding to cell surface lipoteichoic acids (2013)
  • 著者名/発表者名: Omae Y, Hanada Y, Sekimizu K, Kaito C
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 25542-50
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.495051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mobile genetic element SCCmec-encoded psm-mec RNA suppresses translation of agrA and attenuates MRSA virulence (2013)
  • 著者名/発表者名: Kaito C, Saito Y, Ikuo M, Omae Y, Mao H, Nagano G, Fujiyuki T, Numata S, Han X, Obata K, Hasegawa S, Yamaguchi H, Inokuchi K, Ito T, Hiramatsu K, Sekimizu K
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 9 ページ: e1003269
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1003269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of colony-spreading activity of Staphylococcus aureus by secretion of delta-hemolysin (2012)
  • 著者名/発表者名: Omae, Y., Sekimizu K., and Kaito C
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 ページ: 15570-15579
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.357848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Staphylococcus aureus virulence factors using a silkworm model (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, S., Matsumoto, Y., Sekimizu K., and Kaito C
  • 雑誌名: FEMS microbiology letters 巻: 326 ページ: 116-124
  • DOI: 10.1111/j.1574-6968.2011.02439.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipopolysaccharide O-antigen of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 : H7 is required for killing both insects and mammals (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, A., Iyoda, S., Ishii, K., Hamamoto H., Sekimizu K., and Kaito C
  • 雑誌名: FEMS Microbiol Lett 巻: 333 ページ: 59-68
  • DOI: 10.1111/j.1574-6968.2012.02599.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of cryptococcal pathogenesis and antifungal drugs using a silkworm infection model with Cryptococcus neoformans (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Miyazaki S, Fukunaga DH, Shimizu K, Kawamoto S, Sekimizu K
  • 雑誌名: J Appl Microbiol. 巻: 112 ページ: 138-46
  • DOI: 10.1111/j.1365-2672.2011.05186.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sugar-responsive gene expression and the agr system are required for colony spreading in Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueda, T., Kaito C., Omae, Y., and Sekimizu K
  • 雑誌名: Microbial pathogenesis 巻: 51 ページ: 178-185
  • DOI: 10.1016/j.micpath.2011.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of mammalian pathogenic bacteria using silkworms (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaito C., Usui, K., Kyuma, T., and Sekimizu K
  • 雑誌名: Drug Discovery and Therapeutics 巻: 5 ページ: 66-70
  • DOI: 10.5582/ddt.2011.v5.2.66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription and translation products of the cytolysin gene psm-mec on the mobile genetic element SCCmec regulate Staphylococcus aureus virulence (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaito C., Saito, Y., Nagano, G., Ikuo, M., Omae, Y., Hanada, Y., Han, X., Kuwahara-Arai, K., Hishinuma, T., Baba, T., Ito, T., Hiramatsu, K., and Sekimizu K
  • 雑誌名: PLoS Pathog 巻: 7 ページ: e1001267
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1001267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digestion of extracellular DNA is required for giant colony formation of Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaito C., Hirano, T., Omae, Y., and Sekimizu K
  • 雑誌名: Microbial pathogenesis 巻: 51 ページ: 142-148
  • DOI: 10.1016/j.micpath.2011.04.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silkworm apolipophorin protein inhibits Staphylococcus aureus virulence (2011)
  • 著者名/発表者名: Hanada, Y., Sekimizu K., and Kaito C
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 39360-39369
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.278416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of psm-mec in the mobile genetic element on the clinical characteristics and outcome of SCCmec-II methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteraemia in Japan
  • 著者名/発表者名: Aoyagi T, Kaito C, Sekimizu K, Omae Y, Saito Y, Mao H, Inomata S, Hatta M, Endo S, Kanamori H, Gu Y, Tokuda K, Yano H, Kitagawa M, Kaku M
  • 雑誌名: Clin Microbiol Infect 巻: (in press)
  • DOI: 10.1111/1469-0691.12575
  • 査読あり
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のコロニースプレッディング (2014)
  • 著者名/発表者名: 垣内力、大前陽輔、関水和久
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会(シンポジウム)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] 糖尿病宿主に対する黄色ブドウ球菌の感染におけるグルコース応答機構の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] The Mechanism of Glucose-dependent Virulence in Staphylococcus aureus (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第3回感染症若手フォーラム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20140213-15
• [学会発表] シルクワームによる挑戦 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関水和久
  • 学会等名: 日本動物実験代替法学会第26回大会(ランチョンセミナー)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131219-21
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌に見出された病原性抑制機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 垣内力、齋藤裕樹、幾尾真理子、大前陽輔、毛瀚、長野源太郎、藤幸知子、沼田俊介、韓笑、小幡佳津明、長谷川節雄、山口博樹、猪口孝一、伊藤輝代、平松啓一、関水和久
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のN-アセチルグルコサミン代謝を介したグルコース応答性の病原性発揮機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第96回日本細菌学会関東支部総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131031-1101
• [学会発表] カイコは細菌リポ多糖に対する応答を増強させ、感染抵抗性を獲得する (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮下惇嗣、木崎速人、川崎清史、関水和久、垣内力
  • 学会等名: 第96回日本細菌学会関東支部総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131031-1101
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答を介した病原性調節機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第58回日本ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130927-28
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答システムを介した病原性発揮機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第12回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2013
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130914-15
• [学会発表] LPSトランスポーターの変異による大腸菌の高病原性化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉海周, 若松愛, 宮下惇嗣, 松本靖彦, 磯貝隆夫, 関水和久, 垣内力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川(横浜)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] DUF402ドメインを有するSA1684は黄色ブドウ球菌の新規病原性因子である (2013)
  • 著者名/発表者名: Han Mao, 齊藤祐樹, 関水和久, 垣内力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川(横浜)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 無脊椎動物における適応免疫機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮下惇嗣, 川崎清史, 関水和久, 垣内力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川(横浜)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] rRNAのメチル化による翻訳忠実性の維持が黄色ブドウ球菌の病原性に寄与する (2013)
  • 著者名/発表者名: 久間達彦, 木村聡, 鈴木勉, 関水和久, 垣内力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川(横浜)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 新規機能性RNA psm-mecは agrA遺伝子の翻訳を抑制してメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の病原性を抑制する (2013)
  • 著者名/発表者名: 幾尾真理子, 齋藤裕樹, 大前陽輔, 毛瀚, 長野源太郎, 藤幸知子, 沼田俊介, 韓笑, 小幡佳津明, 長谷川節雄, 山口博樹, 猪口孝一, 伊藤輝代, 平松啓一, 伊藤孝司, 関水和久, 垣内力
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川(横浜)
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のグルコース応答システムの感染における役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第7回細菌学若手コロッセウム
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130807-09
• [学会発表] カイコを用いた真菌感染症研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: Fungal infectious disease research using silkworm, Bombyx mori 松本靖彦、上野圭吾、清水公徳、金城雄樹、知花博治、川本進、関水和久
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20130318-20
• [学会発表] The role of glucose response system in infection of Staphylococcus aureus (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井雅樹、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第13回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-08
• [学会発表] 外膜構造の変化により非病原性大腸菌K-12株が高病原性化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉海周、若松愛、宮下惇嗣、松本靖彦、磯貝隆夫、関水和久、垣内力
  • 学会等名: 第13回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-08
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌の毒素トランスポーターの同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉海周、齊藤祐樹、関水和久、垣内力
  • 学会等名: 2014年インターラボセミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] 無脊椎動物を用いた肺炎桿菌感染モデルによる臨床分離株の病原性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林陽平、松本靖彦、石井雅樹、龍野桂太、岡崎充宏、森屋恭爾、関水和久
  • 学会等名: 2014年インターラボセミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のHMG-CoAレダクターゼの活性は基質によるアロステリック制御を受ける (2012)
  • 著者名/発表者名: 安川淳一朗、松本靖彦、林陽平、宮崎真也、関水和久
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] メバロン酸はペプチドグリカン合成のための基質の前駆体として黄色ブドウ球菌の増殖に必要である (2012)
  • 著者名/発表者名: 安川淳一朗、松本靖彦、林陽平、宮﨑真也、関水和久
  • 学会等名: 第95回日本細菌学会関東支部会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20121010-12
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のヘム取り込み機構は、糖尿病状態の宿主に感染するために必要である (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本靖彦、宮崎真也、林陽平、石井雅樹、坂上徹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第57回日本ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120921-22
• [学会発表] Isd-mediated heme utilization in Staphylococcus aureus is required for infection in diabetic hosts (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Matsumoto, Shinya Miyazaki, Yohei Hayashi, Toru Sakagami, Masaki Ishii, Chikara Kaito, and Kazuhisa Sekimizu
  • 学会等名: 第11回あわじしま感染症・免疫フォーラム
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] 高血糖カイコ感染モデルを用いた糖尿病宿主に対する感染に必要な細菌の遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本靖彦、宮崎真也、林陽平、坂上徹、石井雅樹、山岸徹、大西忠博、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第6回細菌学若手コロッセウム
  • 発表場所: 東京(八王子)
  • 年月日: 20120808-10
• [学会発表] Isdシステムを介したヘムの獲得が糖尿病宿主に対する黄色ブドウ球菌の病原性に必要である (2012)
  • 著者名/発表者名: 林陽平、松本靖彦、宮崎真也、坂上徹、石井雅樹、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 第6回細菌学若手コロッセウム
  • 発表場所: 東京(八王子)
  • 年月日: 20120808-10
• [学会発表] Identification of bacterial genes required for virulence in diabetic hosts (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya Miyazaki, Yasuhiko Matsumoto, Yohei Hayashi, Tohru Sakagami, Chikara Kaito, Keita Tatsuno, Mitsuhiro Okazaki, Shu Okugawa, Kyoji Moriya, Kazuhisa Sekimizu
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20120327-29
• [学会発表] 高血糖カイコ感染モデルを用いた糖尿病宿主に対する感染に必要な細菌の遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本靖彦、宮崎真也、坂上徹、山岸徹、大西忠博、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 感染症若手フォーラム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20120202-04
• [学会発表] Isdシステムを介したヘムの獲得が黄色ブドウ球菌の糖尿病宿主に対する病原性に必要である (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真也、松本靖彦、坂上徹、福永ディミトリ広、林陽平、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 感染症若手フォーラム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20120202-04
• [学会発表] 病原性細菌によるカイコ感染モデルを利用した新規抗生物質の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関水和久
  • 学会等名: 東京大学大学院農学生命科学研究科微生物潜在機能探索寄付講座開設記念シンポジウム「微生物機能の多様性」～東京大学のさまざまな部局における微生物研究～
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] 細菌ならびに真菌の糖尿病宿主における病原性を解析するための無脊椎動物を用いた高血糖感染モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真也、松本靖彦、林陽平、坂上徹、垣内力、龍野桂太、岡崎充宏、奥川周、森屋恭爾、関水和久
  • 学会等名: 第94回日本細菌学会関東支部総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111021-22
• [学会発表] Structural and biochemical analysis of a virulence regulatory factor CvfB in Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Matsumoto, Shinya Miyazaki, Chikara Kaito, Kazuhisa Sekimizu
  • 学会等名: IUMS 2011 Sapporo The Unlimited World of Microbes
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20110906-11
• [学会発表] Bacterial Isd system mediated heme utilization is required for Staphlococcus aureus virulence in diabetic hosts (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinya Miyazaki, Yasuhiko Matsumoto, Tohru Sakagami, Chikara Kaito, Kazuhisa Sekimizu
  • 学会等名: IUMS 2011 Sapporo The Unlimited World of Microbes
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20110906-11
• [学会発表] カイコ病態モデルを利用した医薬品の探索研究
  • 著者名/発表者名: 浜本洋、石川繭子、瀬筒秀樹、坪田拓也、片岡啓子、松本靖彦、垣内力、関水和久
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 00000327-30
• [備考]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/.bisei/