病原性細菌を標的とした選択的オートファジーの特異な膜動態とその分子機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26462776
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 野澤 孝志 京都大学, 医学研究科, 助教 (10598858)
• 研究分担者: 相川 知宏 京都大学, 医学研究科, 助教 (70725499)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: オートファジー / オートファジーアダプター / RAB GTPase

研究実績の概要

細胞侵入性細菌を標的としたオートファジー（ゼノファジー）では、オートファジーアダプターと呼ばれるタンパク質を介して選択的に細菌をリソソームへ運び殺菌する。本研究では、アダプタータンパク質の時間空間的制御メカニズムの解明を試みた。
RAB GTPaseの制御因子群を網羅的に解析した結果、膜輸送制御因子のRAB35とその制御因子TBC1D10Aがアダプタータンパク質NDP52の菌へのリクルートに重要であることを明らかにした。また、RAB35とNDP52は細菌感染によって活性化したTBK1キナーゼを介して結合することで局在が制御されていることを明らかにした。また、このRAB35を介したリクルートにより、菌周囲のユビキチンとNDP52の結合が促進された。以上の結果から、アダプタータンパク質NDP52は、感染時に活性化したTBK1キナーゼを介して活性化され（時間的制御）、RABタンパク質によって標的場所が決定（空間的制御）されていると考えられた。
加えて、アダプタータンパク質TAX1BP1の制御メカニズムを解析した結果、新たな制御因子としてLAMTOR2を同定した。LAMTOR2は侵入した菌へリクルートし、TAX1BP1と共局在した。さらにLAMTOR2とTAX1BP1はcoiled-coilドメインを介して結合していた。LAMTOR2もしくはTAX1BP1をノックアウトした細胞では、オートファゴソームとリソソームの融合が阻害されており、LAMTOR2ノックアウト細胞では、TAX1BP1の菌への局在化が減少した。以上の結果から、LAMTOR2はアダプターたんぱく質TAX1BP1の菌への局在を制御しており、TAX1BP1を介したリソソーム融合に重要な制御因子であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] CovRS of Group A Streptococcus play a pivotal role in viability and phenotypic adaptations to multiple environmental stresses (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Roobthaisong, C. Aikawa, T. Nozawa, F. Maruyama, I. Nakagawa
  • 雑誌名: PLoS One 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0170612.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bcl-xL affacts Group A Streptococcus-induced autophagy directly, by inhibiting fusion between autophagosomes and lysosomes, and indirectly, by inhibiting bacterial internalization via interaction with Beclin 1-UVRAG (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Nakajima, °C. Aikawa, T. Nozawa, A. Minowa-Nozawa, H. Toh, I. Nakagawa
  • 雑誌名: PLoS One 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0170138
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The syntaxin 6-Vti1b-VAMP3 complex facilitates xenophagy by regulating the fusion between recycling endosomes and autophagosomes (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Nozawa, A Minowa-Nozawa, C. Aikawa, *I. Nakagawa.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 13 ページ: 57-69
  • DOI: 10.1080/15548627.2016.1241924.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A locus encoding variable defence systems against invading DNA identified in Streptococcus suis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okura M, Nozawa T, Watanabe T, Murase K, Nakagawa I, Takamatsu D, Osaki M, Sekizaki T, Gottschalk M, Hamada S, Maruyama F.
  • 雑誌名: Genome Biol Evol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1093/gbe/evx062.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] DNA-based culture-independent analysis detects the presence of group a streptococcus in throat samples from healthy adults in Japan. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kulkarni, C. Aikawa, T. Nozawa, K. Murase, *F. Maruyama, I. Nakagawa.
  • 雑誌名: BMC Microbiol. 巻: 16 ページ: 237
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ゼノファジーにおけるオートファジーアダプタータンパク質の時空間制御メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 野澤孝志、野澤敦子、中川一路
  • 学会等名: 第90回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-21
  • 招待講演
• [備考] 京都大学 大学院医学研究科 微生物感染症学分野
  • URL: http://www.bac.med.kyoto-u.ac.jp/