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2013 年度 実施状況報告書

クラミジア菌による宿主細胞脂質輸送ハイジャックを阻止する分子戦略研究

研究課題

研究課題/領域番号 25670065
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関国立感染症研究所

研究代表者

花田 賢太郎  国立感染症研究所, 細胞化学部, 部長 (30192701)

研究分担者 熊谷 圭悟  国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (40443105)
山地 俊之  国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (50332309)
齊藤 恭子  国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (70235034)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード性感染症 / クラミジア菌 / 細胞内寄生 / 脂質輸送 / ゲノム編集 / プレスクトリン相同ドメイン / ゲノム編集 / HeLa細胞
研究概要

偏性細胞内寄生細菌クラミジア・トラコマチス(C. trachomatis)は日本を含む多くの先進国において性感染症の最大起因病原体である。我々はクラミジア菌の寄生増殖には宿主細胞のCERTが重要であることを見出した(Elwell et al 2011 PLoS Pathog)。興味深いことに、CERTのプレスクトリン相同(PH)ドメインとクラミジア菌寄生胞(封入体)膜タンパク質IncDとの間には物理的会合があることも示唆されている。以上のような背景のもと、本研究課題では、CERTがゴルジ体と寄生胞それぞれを認識する機序の差を明らかにし、クラミジア菌によるCERTのハイジャックを選択阻害する分子戦略を提示することを目的としている。本年度は、CERTのPHドメインとIncDをHeLa細胞に強制発現させた際に会合することを共免疫沈降法で確認し、さらに、この会合は当該PHドメインのホスホイノシタイド結合能を損なうアミノ酸変異であるG67E変異によって阻害することを見出した。一方、HeLa細胞のCERT遺伝子をゲノム編集技術で欠失させた変異細胞株の取得に成功し、論文として上梓した(Yamaji & Hanada 2014 PLoS One)。今後は、IncDとの会合を損なうCERT PHドメイン中の変異がクラミジア菌の寄生増殖に及ぼす影響をCERT欠失HeLa細胞を親株としたcDNA導入実験によって解析する予定である。

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

HeLa細胞が持つCERT遺伝子座の三つすべてを破壊した変異細胞株を取得することに成功した。この細胞は今後の解析に重要な実験材料となる。

今後の研究の推進方策

CERT PHドメインにおいて様々なアミノ酸変異体を作成し、IncD会合への影響を共免疫沈降法で解析する。そして、IncDとの会合を損なうようなCERT PHドメイン中の変異については、さらにクラミジア菌の寄生増殖に及ぼす影響をCERT欠失HeLa細胞を親株としたcDNA導入実験によって解析する予定である。

次年度の研究費の使用計画

最大限効率的な運用を心掛けたこと、および、1年度目の当該年度中に採択された民間助成金によって一部経費(論文投稿費など)をまかなうことでできた余剰金である。
CERT PHドメインにおいて様々なアミノ酸変異体を作成し、IncD会合への影響を共免疫沈降法で解析する。そして、IncDとの会合を損なうようなCERT PHドメイン中の変異については、さらにクラミジア菌の寄生増殖に及ぼす影響をCERT欠失HeLa細胞を親株としたcDNA導入実験によって解析する予定である。これらの計画遂行に必要な試薬、合成核酸、培地類などの消耗品に使用する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Establishment of HeLa cell mutants deficient in sphingolipid-related genes by using TALENs2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yamaji and Kentaro Hanada
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 ページ: e88124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0088124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co-evolution of sphingomyelin and the ceramide transport protein CERT2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hanada
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1841 ページ: 704-719

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2013.06.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphoregulation of CERT at serine 315 in the interaction with VAMP-associated protein (VAP) for inter-organelle trafficking of ceramide in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kumagai, Miyuki Kawano-Kawada, and Kentaro Hanada
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 ページ: 10748-10760

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.528380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 効率的な細胞内セラミド輸送の仕組みとその制御2014

    • 著者名/発表者名
      熊谷圭悟、花田賢太郎
    • 雑誌名

      医学の歩み

      巻: 243 ページ: 1125-1131

  • [学会発表] Introductory remarks for the session of Membrane Dynamics and Trafficking2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hanada
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Glycolipid and Sphingolipid Biology
    • 発表場所
      Ventura, CA, USA
    • 年月日
      20140112-20140117
    • 招待講演
  • [学会発表] TALEN-Mediated Disruption of Several Sphingolipid-Related Genes in a HeLa cell line2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yamaji and Kentaro Hanada
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Glycolipid and Sphingolipid Biology
    • 発表場所
      Ventura, CA, USA
    • 年月日
      20140112-20140117
  • [学会発表] 細胞内セラミド輸送をつかさどるCERTの発見2013

    • 著者名/発表者名
      花田賢太郎
    • 学会等名
      第6回セラミド研究会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131107-20131108
    • 招待講演
  • [学会発表] TALEN-Mediated Disruption of Sphingolipid-Related Genes in a HeLa Cell Line2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yamaji and Kentaro Hanada
    • 学会等名
      54th International Conference on the Bioscience of Lipids: Linking Transcription to Physiology in Lipidomics
    • 発表場所
      Bari, Italy
    • 年月日
      20130917-20130921
  • [学会発表] 膜接触部位を介した宿主細胞セラミドのクラミジア菌寄生胞・封入体への輸送2013

    • 著者名/発表者名
      花田賢太郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 遺伝生化学的手法を用いたスフィンゴ糖脂質研究2013

    • 著者名/発表者名
      山地俊之、花田賢太郎
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 人工ヌクレアーゼTALENを用いた種々のスフィンゴ脂質関連遺伝子の変異株作製2013

    • 著者名/発表者名
      山地俊之、花田賢太郎
    • 学会等名
      第32回日本糖質学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20130805-20130807
  • [学会発表] Structural biology revealed the serendipity of development of HPA-12, a potent inhibitor of intracellular trafficking of ceramide2013

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hanada
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference: Lysophospholipid and other Related Mediators - From Bench to Clinic
    • 発表場所
      Niseko, Japan
    • 年月日
      20130804-20130809
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工ヌクレアーゼを利用したゲノム編集技術によるスフィンゴ脂質関連遺伝子破壊HeLa細胞変異株パネル作成の試み2013

    • 著者名/発表者名
      山地俊之、花田賢太郎
    • 学会等名
      第8回スフィンゴテラピー研究会
    • 発表場所
      加賀
    • 年月日
      20130712-20130713
  • [学会発表] 人工ヌクレアーゼを用いた種々のスフィンゴ脂質関連遺伝子の変異株作製2013

    • 著者名/発表者名
      山地俊之、花田賢太郎
    • 学会等名
      第55回日本脂質生化学会大会
    • 発表場所
      松島
    • 年月日
      20130606-20130607
  • [備考] TALEN技術を用いてのスフィンゴ脂質関連遺伝子の欠損したHeLa細胞変異株の樹立

    • URL

      http://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/466-biochemistory/4431-biochem-2014-1.html

  • [備考] CERTのセリン315のリン酸化はCERT-VAP間の相互作用を調節する

    • URL

      http://www.niid.go.jp/niid/ja/basic-science/466-biochemistory/4576-biochem-2014-2.html

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公開日: 2015-05-28  

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