黄色ブドウ球菌の新規TAシステムによる細胞死制御とパーシスター形成の解明

阐明金黄色葡萄球菌中新型 TA 系统的细胞死亡控制和持久性形成

• 批准号: 20K07480
• 负责人: 加藤 文紀
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07480/
• 关键词: 黄色ブドウ球菌; トキシン・アンチトキシン; 生育阻害; 膜タンパク質; 酸化ストレス; トキシン・アンチトキシン システム; 細胞死; TAシステム; パーシスター形成

トキシン・アンチトキシン(TA)システムは、ほぼ全ての細菌が保有するシステムであり、細菌自身の生存に必須な細胞機能を停止させる事で、細胞分裂の停止および細胞死を誘導するトキシンと、そのトキシン活性を中和するアンチトキシンから成る機構である。染色体上に存在するTAシステムは、細菌のストレス応答、ファージからの防御、病原性、バイオフィルム形成、薬剤感受性や薬剤抵抗性に関与すルことが報告されている。本研究では、我々が新規に見出した黄色ブドウ球菌のTsaA/TsaT TAシステムがどのような機構で黄色ブドウ球菌に細胞死を誘導するのか、および黄色ブドウ球菌においてどのような生理的な役割を有するのか、特に抗菌薬作用時におけるパーシスター形成と酸化ストレスとの関連を解明することを目的としている。当該年度は、黄色ブドウ球菌におけるTsaA/TsaT TAシステムの遺伝子欠損株および遺伝子過剰発現株を用いて、RNAseq解析による網羅的発現比較解析、種々の表現型解析、およびバイオインフォマティックス解析により、生理的な役割の解明を試みた。加えて、国際共同研究機関である米国・ラトガース大学にて研究滞在し、黄色ブドウ球菌細胞内でのTsaAアンチトキシンタンパク質とTsaTトキシンタンパク質との相互作用解析によりアンチトキシンがトキシン活性を中和する機構の解明、およびTsaA/TsaT遺伝子欠損株を用いた各種薬剤抵抗性・抗菌薬作用時のパーシスター形成の解析を実施した。

The cell division and cell death induction mechanisms are essential for the survival of bacteria, for the preservation of whole bacteria, for the cessation of cell functions, for the neutralization of cell activity, and for the formation of mechanisms. The presence of TAX on chromosomes, bacterial response, bacterial defense, pathogenicity, cell formation, susceptibility, and resistance are related to these reports. This study aims to clarify the relationship between the TsaA/TsaT system and the mechanism of cell death induction of Pseudomonas flavus, and the physiological mechanism of TsaA/TsaT system. When the year is over, TsaA/TsaT TAX gene cluster is under damage, and the gene is over-developed, RNAseq analysis is performed, comparative analysis of the occurrence of the network, analysis of the phenotype of the species, analysis of the gene cluster, and interpretation of physiological gene cluster are performed. In addition, the International Joint Research Institute of the United States of America has studied the interaction analysis of TsaA and TsaT in the intracellular TsaA and TsaT cells. The mechanism of neutralization of TsaA and TsaT activity has been clarified. The analysis of the formation of TsaA/TsaT gene in the use of various chemical resistance and antibacterial agents has been carried out.

项目成果

膜タンパク質から成る黄色ブドウ球菌TAシステムTsaA/TsaTの機能解析

由膜蛋白组成的金黄色葡萄球菌TA系统TsaA/TsaT的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤文紀;井上正順
• 通讯作者: 井上正順

TAシステムを介した細菌の休眠と覚醒：生化学とー細胞解析の融和を目指したアプローチ；黄色ブドウ球菌のTA systemの機能解析と役割

通过 TA 系统进行细菌休眠和唤醒：一种旨在整合生物化学和细胞分析的方法；TA 系统在金黄色葡萄球菌中的功能分析和作用；

• 发表时间: 2020
• 作者: Ahmad Ijaz;Omura Seiichi;Sato Fumitaka;Khadka Sundar;Park Ah-Mee;Sakiyama Namie;Gavins Felicity NE;Tsunoda Ikuo;加藤 文紀
• 通讯作者: 加藤 文紀

ラトガース大学(米国)

罗格斯大学（美国）

RWJMS-ラトガース大学(米国)

RWJMS-罗格斯大学（美国）

黄色ブドウ球菌TAシステムTsaA/TsaTの機能解析

金黄色葡萄球菌TA系统TsaA/TsaT的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 三好晶雄;叶大森;牛谷友栄;角谷学;小西康輔;庄司拓仁; 安田好文;黒田悦史;北岡志保;八木秀司;山本靖彦;小山英則;加藤 文紀
• 通讯作者: 加藤 文紀