分裂のON/OFFの可視化で明らかにする休眠結核菌の再活性化機構

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結核の根絶を困難にしている重要な要因の一つに「潜在性結核感染症(LTBI)」という、休眠状態にある結核菌の潜在感染状態と考えられる病態が挙げられる。LTBIでは、結核菌は宿主内で休眠していると考えられる。これと密接に関わる現象として、 細菌では一般的な休眠現象の一つであるVBNC(Viable But Non-Culturable)が挙げられる。VBNCとは、外的ストレス等の要因により増殖を止めた細菌が、いわば「鳴りを潜めている」状態であり、適切な再活性化刺激によって増殖を再開する。申請者はこれまでに、細胞内寄生菌であるサルモネラ属菌と結核菌において、再活性化刺激に応答して増殖を再開するVBNC菌と、それに応答しないVBNC菌の存在を示唆する知見を得ているが、応答性の差異を解析するには何らかの手法で両者を識別・分離する必要があるが、そのような試みは結核菌においてはほとんど報告が無い。また、再増殖をコントロールする因子も特定されていない。本年度は、抗酸菌の伸長の際に細胞末端部に局在して伸長複合体を形成するタンパク質の1 つであるWag31に、光変換タンパク質Dendra2を連結したWag31-Dendra2発現M. bovis BCG Tokyo株のVBNC移行・再活性化実験系を検討・構築した。並行して、結核菌H37Rv株において、電子伝達系阻害薬による迅速かつ簡便なVBNC移行系およびウシ血清アルブミン刺激による再活性化実験系とドッキングシミュレーションによる再活性化阻害因子の探索を行った。結果、結核菌Ser/ThrキナーゼPkn阻害薬が、VBNC結核菌の再活性化を強く抑制することが示された。さらに、結核菌Pkn阻害活性を有することが知られている抗悪性腫瘍薬Mitoxantroneが、VBNC結核菌に対して殺菌的に作用することが示された。