腸内共生細菌のべん毛が宿主免疫系の炎症誘導を免れる理由の分子レベルでの解明

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Ligilactobacillus agilisのべん毛タンパク質（フラジェリン）について、初年度は大腸菌に導入した組換えタンパク質を中心に検討を行い、仮説通り特定の３か所のアミノ酸変異が免疫学的活性に深く関わることが確認された。この結果を受け、これらのアミノ酸残基を置換した組換えL. agilisの作製に取り組んだ。あらかじめフラジェリン遺伝子（fliC2およびfliC1）を欠失した変異株にアミノ酸置換型フラジェリン遺伝子（fliC2QIR）を再導入することで組換え体を取得したが、この変異株はべん毛を形成せず、運動性を示さなかった。この組換え体にもう１コピーの野生型フラジェリン遺伝子（fliC1）を追加導入したところ、運動性を示した。べん毛を精製し、解析を行ったところ、当該組換え体はfliC2QIRとfliC1のヘテロポリマーであることが示唆された。この組換え体はTLR5を介した炎症誘導能が野生株よりも高いことが細胞実験により示された。また、マウスへの経口投与の結果、野生株を投与した場合と比較し、組換え体を投与した群では有意にべん毛特異的抗体産生誘導が促進されていた。これらの結果は、変異型フラジェリンの産生により当該組換え体の免疫原性が高くなっていることを示していた。また、この結果は本研究課題の「L. agilisはTLR5に認識されにくいフラジェリンを持っており、それが宿主との共生関係を築くうえで重要である」という仮説を支持するものであった。L. agilisのフラジェリンは多重に糖鎖修飾を受けているが、この点についても宿主免疫系との相互作用に関わる可能性が考えられている。そこで、フラジェリン遺伝子周辺の推定糖転移酵素遺伝子について、それぞれ欠損変異株の取得を試みた。今後、これらの変異株を用いてフラジェリン糖鎖修飾への影響を調べる予定である。