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2013 年度 実施状況報告書

血清型特異糖ペプチド脂質抗原に制御されるMAC菌の宿主内増殖機構

研究課題

研究課題/領域番号 25460543
研究種目

基盤研究(C)

研究機関帝塚山大学

研究代表者

藤原 永年  帝塚山大学, 現代生活学部, 教授 (80326256)

研究分担者 綾田 稔  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (90222702)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード糖ペプチド脂質 / 非結核性抗酸菌症 / M. intracellulare / 宿主応答
研究概要

本研究では、MAC菌が感染宿主内で特異糖ペプチド脂質抗原であるglycopeptidolipide (GPL) のアセチル基修飾の変化により、宿主免疫応答から逃避して長期生存を可能にすることを分子機序から実証したい。本研究の初年度においては、非結核性抗酸菌症の臨床分離株Ku11株の細菌学的性状から菌種を同定すること、産生するGPLを高純度に精製し、化学構造を決定することを中心に実施した。DDHマイコバクテリア極東(極東製薬株式会社、茨城)及びAmplicor Mycobacterium PCR(ロシュダイアグノスティックス株式会社、東京)により菌種を同定した。また、分類学的に16S rRNA, rpoB, hsp65の相同性試験から系統樹を作成してMycobacterium intracellulareであることを確認した。7H11寒天培地で培養した菌体を集菌し、Forch法に準じて総脂質画分を抽出した。弱アルカリ加水分解を施してアルカリ安定脂質を回収し、アセトン沈澱法、カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーによりKu11株特異GPLを精製純化した。MALDI-TOF/MS(分子量決定)、MALDI-TOF/MS-MS(糖配列決定)、GC/MS(糖のアルジトールアセテート誘導体から糖の分子種・結合位置決定)、NMR(アノマー体決定)等の各種分析からKu11株特異GPLの糖鎖構造をα-Rha-(1→3)-2-O-Me-α-Rha-(1→3)-α-Rha-(1→3)-α-Rha-(1→3)-α-Rha-(1→2)-6-d-α-Talと決定した。

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

非結核性抗酸菌症の臨床分離株であるKu11株がMycobacterium intracellulareであることを分類学的に同定できた。本菌が予備検討から推定していた構造の特異GPLを産生することが明らかとなった。次のステップとして生合成遺伝子の解析を行うことが可能になった。また、天然型GPLは色々なパターンでアセチル基が付加していると考えられ、各パターンのGPLの精製とアセチル基の位置決定が重要であると考える。

今後の研究の推進方策

本研究の最終目標はGPL構造が宿主応答に及ぼす影響を解明することである。当研究室保存のMycobacterium smegmatis J15cs株はGPLを欠損しているが、GPL生合成遺伝子のひとつmps1における18塩基脱落が原因であることを最近明らかにした。この相補菌の宿主内での生存性や病原性はGPLの存在が宿主応答に関与していることの証となる。並行して検討していきたい。また、rtfA遺伝子を指標にGPL生合成遺伝子群のクローニングを行い、特に糖鎖合成について解明したい。

次年度の研究費の使用計画

DNAシークエンス、NMR分析を外注せずに行ったため、謝金が抑えられた。また、菌の同定、GPLの構造解析が順調に進んだため消耗品が有効的に利用できた。以上より、当初の計画より支出を抑えることができた。
マウスを利用した実験において、KOマウスの検討を追加する。KOマウスや抗体の購入等、消耗品購入に使用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Glycerol monomycolate is a novel ligand for the human, but not mouse macrophage inducible C-type lectin, mincle2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hattori, D. Morita, N. Fujiwara, D. Mori, T. Nakamura, H. Harashima, S. Yamasaki, M. Sugita
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: Epub ページ: Epub

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.566489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bacterial sphingophospholipids containing non-hydroxy fatty acid activate murine macrophages via Toll-like receptor 4 and stimulate bacterial clearance2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujiwara, S.A. Porcelli, T. Naka, I. Yano, S. Maeda, H. Kuwata, S. Akira, S. Uematsu, T. Takii, H. Ogura, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1831(6) ページ: 1177-1184

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2013.03.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BCG亜株の脂質生化学的特徴2013

    • 著者名/発表者名
      藤原永年
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 247(7) ページ: 627-628

  • [雑誌論文] 非結核性抗酸菌由来糖ペプチド脂質抗原の構造、生合成経路、宿主応答機序2013

    • 著者名/発表者名
      藤原永年
    • 雑誌名

      The Lung Perspectives

      巻: 22(1) ページ: 65-72

  • [学会発表] 細胞内感染したMAC菌における糖ペプチド脂質抗原の分子種組成変化2014

    • 著者名/発表者名
      中崇、前田伸司、柴田満、水野淨子、藤原永年
    • 学会等名
      第87回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 年月日
      20140326-20140328
  • [学会発表] 超高分解能MALDI spiral-TOFMSによる結核菌ミコール酸の迅速分析2014

    • 著者名/発表者名
      寺本華奈江、藤原永年
    • 学会等名
      第87回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 年月日
      20140326-20140328
  • [学会発表] enotyping of Mycobacterium tuberculosis (MTB), especially Beijing genotype MTB, in Japan by using the variable-number of tandem repeats (VNTR) and a next generation sequencer (NGS)2013

    • 著者名/発表者名
      S. Maeda, T. Wada , T. Naka , M. Shibata , N. Fujiwara
    • 学会等名
      The 5th EMBO meeting
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20130921-20130925
  • [学会発表] Production of anti-lipid IgG antibodies in rabbit immunized with mycobacterial lipid antigens2013

    • 著者名/発表者名
      M. Shibata, T. Naka, S. Maeda, and N. Fujiwara
    • 学会等名
      The 5th EMBO meeting
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20130921-20130925
  • [学会発表] Novel serotype-specific glycopeptidolipid from Mycobacterium intracellulare clinical isolate2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujiwara, T. Naka, M. Ayata, M. Shibata, H. Kuwata, H. Ogura, S. Maeda
    • 学会等名
      The 5th EMBO meeting
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20130921-20130924
  • [学会発表] Bacterial sphingophospholipids activate murine macrophages via Toll-like receptor 4 and stimulate bacterial clearance2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujiwara, T. Naka, H. Kuwata, S. Maeda
    • 学会等名
      FEMS 2013-The 5th Congress of European Microbiologists
    • 発表場所
      Reipzig, Germany
    • 年月日
      20130721-20130725
  • [学会発表] Application of MALDI Spiral-TOF MS with High Mass Resolving Power to Assign Mycolic Acid Subclasses in Mycobacterium tuberculosis2013

    • 著者名/発表者名
      K. Teramoto, T. Sato, T. Wada, A. Yamamoto, N. Fujiwara
    • 学会等名
      FEMS 2013-The 5th Congress of European Microbiologists
    • 発表場所
      Reipzig, Germany
    • 年月日
      20130721-20130725

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公開日: 2015-05-28  

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