腸炎ビブリオの鉄獲得機構・シデロフォア受容体に対する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24590529
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 中尾 浩史 琉球大学, 医学部, 教授 (20237217)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 腸炎ビブリオ / 鉄 / シデロフォア

Outline of Annual Research Achievements

腸炎ビブリオは日本における細菌性食中毒の主要な原因菌の一つである。魚介類を生食する日本に特徴的な食中毒であったが、近年、食のグローバル化に伴い、様々な国での感染報告がなされている。また、養殖エビの大量死の原因菌としても報告されているなど、世界各地で腸炎ビブリオに対する迅速な検査法および予防法が必要とされ、開発・導入されている。
腸炎ビブリオは、他の生物と同様にその生存・増殖に「鉄」を必要とする。しかし、環境中あるいは生体内において細菌が利用できる遊離鉄はごくわずかである。腸炎ビブリオは、増殖が最も速い細菌の一つであり、その速い増殖を支えるため、また、宿主体内において増殖し、病原性を示すために優れた鉄獲得機能を有している。申請者は、腸炎ビブリオがビブリオフェリンという鉄と特異的に結合するキレーターであるシデロフォアを産生し、菌体外に分泌し、鉄・ビブリオフェリン複合体をPvuAという受容体蛋白を介して取り込む系があることを見出し、鉄制限に応じた発現制御が行われていることを明らかにしてきた。
今年度は腸炎ビブリオのビブリオフェリン受容体pvuA遺伝子破壊株の作成を行った。Sucide vector (破壊株作成用ベクター) pKTN701にPCRクローニングによってpvuA遺伝子を組み込み、相同組み換えによってpvuA遺伝子破壊株を作成した。pvuA遺伝子破壊株は鉄制限条件下において、野生株とほぼ同様な増殖曲線を描いた。PvuA以外のビブリオフェリン受容体が存在していることを示している。さらなる変異株の作成を行っているところである。PvuAの結晶化及び抗PvuAモノクローナル抗体の作成も平行して行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

pvuA遺伝子破壊株が得られていること、および、PvuA蛋白質を用いたモノクローナル抗体の作成を行っているため。

Strategy for Future Research Activity

ビブリオフェリンの受容体として、PvuAを第一候補と考えていたが、実際にはPvuAとPsuAの二つの受容体が協調して機能していることが予想された。このため、psuA遺伝子破壊株及びpvuA・psuA遺伝子二重破壊株を作成する予定である。
これらの破壊株を用い、病原性に対する二つのビブリオフェリン受容体の寄与の違いを明らかにしていく。

Causes of Carryover

鉄獲得受容体の第一候補であったPvuAの欠損では、鉄獲得能を完全には欠失させることが出来なかった。このことに対する検討を行うため、抗PvuAモノクローナル抗体の作成を一時見合わせたため、来年度に繰り越すこととなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

来年度に関しては、新たなビブリオフェリン受容体PsuAの欠損株の作成を行うとともに、PsuAとPvuAの役割の差違などを検討する。