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2015 年度 実績報告書

腸管出血性大腸菌が産生するSubABトキシンの病原性増強作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24390104
研究機関千葉大学

研究代表者

野田 公俊  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60164703)

研究分担者 清水 健  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70312840)
八尋 錦之助  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80345024)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード腸管出血性大腸菌 / SubAB / 小胞体ストレス / lipid-raft
研究実績の概要

・腸管出血性大腸菌(EHEC)が産生する新たな毒素Subtilase cytotoxin (SubAB)は、小胞体中に存在するシャペロン蛋白質BiPを分解し、小胞体ストレスセンサー蛋白質PERKを介して、細胞障害性を誘導すると考えられる。本年度は、新たな宿主応答反応としてSubABがストレスグラニュー(SG)形成を誘導することを見出した。即ち、subAB遺伝子をノックアウトしたSTEC O113:H21株の培養上清を添加した細胞では、野生株の培養上清により誘導されるSGが観察されないことから、SubABがSG形成に必須であることが示唆された。また、PKC, PKD family蛋白質の発現抑制実験により、PKCとPKD1がSubABのSG形成に関与していることが明らかとなった。また、SubABのアポトーシス誘導に関与するDeath-associated Protein 1 (DAP1) の発現抑制においてもSG形成が阻害された。このSG形成はアルツハイマー病等の神経系疾患に関与することが知られている。SubABによるSG形成がEHEC感染症の病態形成にどのように関与しているか今後更に詳細に調べる予定である。
・カルフォルニア大との共同研究により、SubABをツールとして新たに、ストレス下での転写翻訳制御機構を明らかにし、Scienceに掲載された。
・一酸化窒素NOがEHECの志賀毒素産生に対する影響について解析した。EHECが産生する志賀毒素1(Stx1)と志賀毒素2(Stx2)は、共にNOによって産生量の亢進が認められた。更に、EHEC O157の持つNO還元酵素のタイプ(完全型、欠損型)が、NOによるEHECからの志賀毒素の産生制御に関与していることを明らかにした。以上の結果をまとめ、論文投稿した。また、完全型NO還元酵素遺伝子を保持するEHEC O157の進化の過程をその配列の有無から明らかにした。以上の結果は、宿主防御因子であるNOに対して、どのようにEHEC O157が対抗し、回避或いは攻撃するのか興味深い知見を得ることができた。

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

SubABによる、新たな宿主応答機構を解明できた。又、NOによるEHEC O157からの志賀毒素産生亢進機構の一端を明らかにし、論文投稿した(リバイス中)。

今後の研究の推進方策

non-O157 EHEC感染における、SubABのストレスグラニュー形成の病態発症における役割を明らかにする。また、DAP1の細胞死、ストレスグラニュー形成での詳細な分子機構を明らかにする。
ROS (NO, H2O2) によるEHECからの志賀毒素産生機構を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

購入済試薬が予定より安価であったため。

次年度使用額の使用計画

学会参加の旅費として使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Subtilase cytotoxin produced by locus of enterocyte effacement-negative Shiga-toxigenic Escherichia coli induces stress granule formation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tsutsuki, K. Yahiro, K. Ogura, K. Ichimura, S. Iyoda, M. Ohnishi, S. Nagasawa, K. Nagasawa, J. Moss, M. Noda
    • 雑誌名

      Cellular Microbiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/cmi12565

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Translation from the 5' untranslated region shapes the integrated stress response2016

    • 著者名/発表者名
      Starck SR, Tsai JC, Chen K, Shodiya M, Wang L, Yahiro K, Martins-Green M, Shastri N, Walter P.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 351 ページ: Issue6272

    • DOI

      10.1126/science.aad3867

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腸管出血性大腸菌感染症の現状と病原性2016

    • 著者名/発表者名
      八尋錦之助、野田公俊
    • 雑誌名

      化学療法の領域

      巻: 32 ページ: 70-76

  • [雑誌論文] The surface sensor NlpE of enterohemorrhagic Escherichia coli contributes to regulation of the type III secretion system and flagella by the Cpx response to adhesion.2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Shimizu, Kimitoshi Ichimura and Masatoshi Noda
    • 雑誌名

      Infect. Immun.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1128/IAI.00881-15

    • 査読あり
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌 O157が保持する新規病原因子一酸化窒素還元酵素遺伝子norVの進化的解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水健、平井晋一郎、横山栄二、市村公敏、野田公俊
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会
    • 発表場所
      大阪府大阪市天王寺区
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌Subtilase cytotoxinによるインフラマーソム抑制機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      津々木博康、ThianliZhang,小野勝彦、八尋錦之助、澤智裕、野田公俊
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 一酸化窒素による腸管出血大腸菌の志賀毒素産生亢進機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      市村公敏、清水健、八尋錦之助、竹内裕紀、野田公俊
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会
    • 発表場所
      大阪府大阪市天王寺区
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Shiga-toxigenic Escherichia coli-produced Subtilase cytotoxin(SubAB)on host cells2016

    • 著者名/発表者名
      Yahiro, K.
    • 学会等名
      Invitation meeting
    • 発表場所
      NIH/NHLBI, Bethesda,USA
    • 年月日
      2016-01-14
    • 招待講演
  • [学会発表] An evolutionary analysis of a novel virulence gene norV that encodes nitric oxide reductase in enterohemorrhagic Escherichia coli O1572016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Shimizu,Shinichiro Hirai,Eiji Yokoyama, Kimitoshi Ichimura ando Masatoshi Noda
    • 学会等名
      50th Joint Conference on Cholera and Other Bacterial Enteric Infections Panel
    • 発表場所
      Bethesda, USA
    • 年月日
      2016-01-13 – 2016-01-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shiga-toxigenic Escherichia coli SubAB-induced ER stress causes stress granule formation in mammalian cells2016

    • 著者名/発表者名
      Yahiro, K., H. Tsutsuki, K. Ogura, S. Iyoda, K. Ichimura, T. Shimizu, M. Ohnishi, K. Seto, J. Moss, and M. Noda.
    • 学会等名
      Bethesda, USA
    • 発表場所
      Bethesda, USA
    • 年月日
      2016-01-13 – 2016-01-15
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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