ヘリコバクターピロリcag pathogenicity islandの機能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670502
• Research Institution: Fukui Medical University
• Principal Investigator: 東 健 福井医科大学, 医学部, 助教授 (60221040)
• Keywords: ヘリコバクターピロリ / CagA / pathogenicity island

Research Abstract

我々は、H.pyloriのcag pathogenicity island(cag PAI)内にある細胞空胞化毒素関連蛋白(CagA)のヒト胃粘膜上皮細胞に及ぼす影響を検討した。cagA遺伝子をヒト胃粘膜上皮細胞AGS細胞に遺伝子導入し、CagAのチロシンリン酸化、CagAと細胞質内脱リン酸化酵素SHP-2との結合を、immunoblottingで検討した。また、臨床分離株におけるcagA遺伝子の多型性を塩基配列決定により解析した。AGS細胞内に遺伝子導入されたCagA遺伝子はAGS細胞内で発現され、発現されたCagAはAGS細胞内でチロシンリン酸化され、SHP-2と結合することが認められた。CagAのチロシンリン酸化部位は、965番目のチロシン残基であることが想定され、同部位をアラニンに変異させたCagA遺伝子をAGS細胞に同様に遺伝子導入させたところ、変異CagAはAGS細胞内で発現されたが、CagAのチロシンリン酸化は認められず、SHP-2との結合も認められなかった。すなわち、CagAとSHP-2との結合はチロシンリン酸化CagAに特異的な反応であることが認められた。また、CagAのチロシンリン酸化部位周囲のアミノ酸配列に多型性を認め、東アジア株と欧米株とで異なることが認められた。東アジア型CagAと欧米型CagAのSHP-2との結合を、AGS細胞を用いたin vitroの感染実験で検討したところ、東アジア型のCagAを有する株の感染におけるAGS細胞内でのCagAのSHP-2との結合が、欧米型のCagAを有する株の感染におけるCagAのSHP-2との結合に比べ強いことが認められた。また、組織学的解析で、東アジア型のCagAを持つH.pylori感染は、胃粘膜の炎症が強く、胃粘膜萎縮が強いことが認められた。SHP-2との強い結合を示す東アジア型のCagAを有するH.pylori感染は、胃粘膜の炎症を強く惹起し、萎縮性胃炎・胃癌の発症の危険因子であると考えられた。

Research Products

• [Publications] Higashi H, Tsutumi R, Muto S, Sugiyama T, Azuma T, et al.: "SHP-2 tyrosine phosphatase as an intracellular target of Helicobacter pylori, CagA protein"Science. 295. 683-686 (2002)
• [Publications] Higashi H, Tsutumi R, Fujita A, Yamazaki S, Asaka M, Azuma J.: "Biological activity of the Helicobacter pylori virulence factor CagA is determined by variation in the tyrosine phosphorylation sites"Proc.Natl.Acad.Sci, USA. 99. 14428-14433 (2002)
• [Publications] Azuma, T et al.: "Correlation between variation of the 3' region of the CagA gene in Helicobacter pylori and disease outcome in Japan"J.Infect.Dis. 186. 1621-1630 (2002)