細菌感染における生体防御機構エスケープ因子としてのストレス蛋白の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13771371
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 友安 俊文 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (20323404)
• Keywords: サルモネラ属細菌 / エルシニア属細菌 / シャペロン / DnaK / プロテアーゼ / ClpXP / Lon / 生ワクチン

Research Abstract

我々は、ストレス蛋白として知られているプロテアーゼやシャペロンが病原細菌(サルモネラ、エルシニア属細菌)の病原性とどのように関わっているか調べる目的で研究を行った。そこで、サルモネラ属細菌のプロテアーゼ(lon,clpX,clpA,clpP,hslVU,htrA)とシャペロン(dnaK,ibpAB)破壊株を構築した。これら遺伝子を破壊する事によって影響を受ける蛋白群を2次元電気泳動により分離し、質量分析計などによって同定した。また、遺伝学的手法を用いてその原因を検討した。その結果、clpXPプロテアーゼ変異株において鞭毛蛋白群の蓄積による多鞭毛の表現型を観察した。遺伝学的解析より、この表現型はclpXP変異による鞭毛オペロンの転写促進因子FlhD,Cの安定化である可能性が高いという結果を得た。lon変異株においては、宿主細胞侵入に関わるSPI1病原因子の過剰分泌を確認した。また、この蛋白群が過剰分泌される事による、上皮細胞への侵入性の増加も確認した。SPI1病原遺伝子群を遺伝学的に解析した結果、この遺伝子群の転写活性が著しく上昇していることを発見した。現在これら遺伝子群の発現をlon変異株を用いて詳細に検討しLonプロテアーゼのターゲット蛋白の同定を試みている。dnaKシャペロン変異株においては、鞭毛やSPI1病原因子の強い分泌阻害を観察した。加えて、プロテアーゼ(clpXP,lon)とシャペロン(dnaK)の変異株においてマウスに対する病原性低下を観察した。現在その原因について培養マクロファージ細胞を用いて解析を行っており、これら変異株でマクロファージ内での生存率の低下が起こることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Tomoyasu, T. et al.: "The ClpXP ATP-dependent protease regulates flagellum synthesis in Salmonella enterica serovar typhimurium"Journal of Bacteriology. 18・43. 645-653 (2002)
• [Publications] Takaya, A. et al.: "The ATP-dependent lon protease of Salmonella enterica serovar Typhimurium regulates invasion and expression of genes carried on Salmonella pathogenicity island 1"Journal of Bacteriology. 184・1. 224-232 (2002)
• [Publications] Yamamoto, T. et al.: "Disruption of the genes for ClpXP protease in Salmonella enterica serovar Typhimurium results in persistent infection in mice, and development of persistence requires endogenous gamma interferon and tumor necrosis factor alpha"infection & immunity. 69・5. 3164-3174 (2001)