2015 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエ腸管において細菌を見分ける新規メカニズムの解明
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15J03552
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀 亜紀 東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 腸管免疫 / 腸内細菌 / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸管内には大量の腸内常在菌が存在しているため、病原性細菌は排除し宿主にとって有益な腸内常在菌は適切に維持する、特別なメカニズムが存在すると考えられます。私は腸管における新規の免疫応答経路を見つけることでこの特別なメカニズムの解明に迫ろうと考えました。これまでに、グラム陽性菌経口感染時の免疫応答の解析を行い、Imd経路を介してストレス応答因子の発現が誘導されることを明らかにしました。この機構は既知の抗菌ペプチドの産生によらない全く新しい防御応答であり、上流でグラム陽性菌の感染を認識してImd経路を活性化する機構は、既知の因子によらない新規の機構であることが示唆されています。これらのことから私は、グラム陽性菌特有の構成成分や代謝産物を認識するのが重要なのではではないかと予想し、研究を行いました。
グラム陽性菌経口感染後の腸管での遺伝子発現変化をDNAマイクロアレイ解析により調べたところ、味覚受容体や嗅覚受容体といった低分子化合物の受容体の発現量が経口感染により変化することが示唆されました。そこで、これらの低分子化合物の受容体が病原性細菌や腸内常在菌に特有の低分子化合物を認識し、腸管での免疫応答を制御しているのではないかという仮説をたて検証を行うこととしました。
本年度は、様々な低分子化合物受容体の欠損ショウジョウバエの作成を行いました。また、ショウジョウバエ野生型個体や自然免疫経路の変異体における腸内細菌叢の違いを、次世代シーケンサーを用いたメタ16S解析により調べ、腸内細菌の単離を行いました。さらに、ショウジョウバエを完全に無菌化し特定の細菌のみを定着させて解析を行なうために必要な、無菌アイソレータを用いた無菌ショウジョウバエの作成を行いました。
本年度の成果をもとに、来年度時はさらなる発展が期待できます。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はグラム陽性菌感染の認識に関わる因子を探索し同定することを目標としていました。当初の計画では、受容体活性を持ちうる因子467個について腸管特異的にRNAi法によりノックダウンを行ったショウジョウバエ個体を用いて、黄色ブドウ球菌の経口感染後の生存率を指標としたスクリーニングを行う予定でした。しかし、腸管でのRNAiの効率が安定せず、経口感染でスクリーニングを行うことは非常に難しいことがわかりました。
そこで、スクリーニングの方法を変更することとしたため、本研究課題の進捗状況はやや遅れていると判断しました。
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| Strategy for Future Research Activity |
無菌アイソレータを用いて黄色ブドウ球菌をはじめ、腸内細菌などの特定の細菌のみを定着させたノトバイオートショウジョウバエを作成します。そして、さまざまな細胞を分けて回収できるFACS(fluorescence activated cell sorting)を用いて、腸管のさまざまな細胞を回収し遺伝子発現の変化をRNAseqにより調べます。遺伝子発現に変化が見られた低分子化合物受容体に着目して、研究計画に従い詳細な解析を行っていく予定です。
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Research Products
(1 results)
