グラム陰性病原菌のタイプIIIエフェクターと宿主側因子の相互作用の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14770123
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 桑江 朝臣 北里大学, 北里生命科学研究所, 助手 (60337996)
• Keywords: ボルデテラ / タイプIII分泌機構 / 細菌病原性

Research Abstract

多くのグラム陰性病原菌はタイプIII分泌機構とよばれる病原因子分泌システムを有しており、そのシステムから分泌される因子の中には宿主細胞内に移行し、宿主の生理機能をかく乱するエフェクターとよばれる蛋白質群が存在する。百日咳菌に代表されるボルデテラ属細菌もタイプIII分泌機構を有しているが、この分泌装置より分泌される蛋白質は3種しか同定されておらず、その機能もまったく未知であった。本研究では百日咳菌B.pertussisの類縁菌である気管支敗血症菌B.bronchisepticaを材料としてタイプIII分泌機構依存的に分泌される新規病原因子の同定とその機能解析を試みた。その結果、BopBとp74という2種の新規タイプIII分泌蛋白質を同定することに成功した。BopBを欠損する気管支敗血症菌をラットの肺上皮由来の培養細胞であるL2細胞に感染させた場合には、野生株を感染させた場合に認められるタイプIII分泌機構依存的な細胞の剥離等の形態変化が認められなかった。我々は気管支敗血症菌がタイプIII分泌機構依存的な溶血活性を有することを見出したが、BopB欠損株は溶血活性を有していなかった。以上の結果よりBopBは宿主細胞内にエフェクターを注入するために宿主形質膜上に形成される膜孔の構成成分の一つであることを明らかにし、この研究結果はCell.Microbiol.に発表した。またBopBは既知のタイプIII分泌蛋白質であるBopDと複合体を形成し、この複合体が宿主形質膜上に孔を形成するために必須であることを明らかにし、この研究内容はJ.Bacteriol.に掲載予定である。p74は宿主細胞に対する細胞傷害性を誘導するために直接関与する新規エフェクターであることが強く示唆されている。

Research Products

• [Publications] 桑江朝臣: "BopB is a type III secreted protein in Bordetella bronchiseptica and is required for cytotoxicity against cultured mammalian cells"Cellular Microbiology. 5・12. 973-983 (2003)
• [Publications] 野川央: "The type III secreted protein, BopD, in Bordetella bronchiseptica is complexed with BopB for pore formation on the host plasma membrane"Journal of Bacteriology. 印刷中. (2004)