Flagella and TLR5-mediated symbiosis and co-evolution between gut commensal bacteria and host

鞭毛和TLR5介导的肠道共生细菌与宿主之间的共生和共同进化

• 批准号: 22K20576
• 负责人: 鈴木 駿也
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20576/
• 关键词: べん毛; TLR5; 腸内細菌; 共生; 自然免疫; 腸管免疫

本研究では「腸内に共生する有べん毛細菌は、なぜ宿主免疫系に排除されないのか？」という問いに迫るために、ヒト腸内に共生する有べん毛細菌種がToll-like receptor 5 （TLR5）を介して炎症応答を誘導するのか、あるいは誘導しないのか、を徹底的に解明することを目的とした。本年度はべん毛関連遺伝子群をゲノム上に持ち、ヒト腸内常在菌として知られているLachnospiraceae科に属する細菌のべん毛が炎症応答を誘導するのかをin vitroで解析した。まず、菌株保存機関よりLachnospiraceae科の細菌を複数株入手し、運動性を顕微鏡にて観察した。運動性が確認できた菌株については超遠心分離によりべん毛を精製した。TLR5を介した炎症誘導作用を評価するため、ヒト腸管上皮細胞由来のCaco-2細胞を精製したべん毛タンパク質で刺激し、産生誘導されたIL-8をELISAにより定量した。その結果、試験した全てのべん毛タンパク質でIL-8の産生誘導が確認された。また、べん毛タンパク質によるIL-8の産生誘導能は菌株ごとに大きく異なった。続いて、べん毛タンパク質のTLR5による認識に関わるアミノ酸配列をアライメント解析したところ、べん毛タンパク質ごとに当該配列に違いがみられた。この結果から、IL-8の産生誘導能の差異はTLR5認識配列の違いに起因する可能性が示唆された。今後はin vivoにおいて各菌株が炎症応答を誘導するのかを解析していく予定である。

This study asks,"Are hairy bacteria symbiotic in the intestine excluded from the host immune system?" In addition, there are capillary species such as Toll-like receptor 5 (TLR5) that induce inflammation. This year, the number of hair related genes must be determined in vitro, and the number of bacteria in the intestine must be determined. A number of strains of bacteria belonging to the family Lachnospiraceae were isolated and examined under microscope for their motility. Motility is confirmed. Strain is isolated remotely. Strain is refined. TLR5 mediated inflammatory induction was evaluated by ELISA for the purification of Caco-2 cells derived from intestinal epithelial cells. The results showed that IL-8 production was induced in all samples. IL-8 can be induced by the production of different strains. In addition, the quality of the TLR5 is recognized as a key factor in determining the acid alignment. These results suggest that differences in IL-8 production induced energy may be responsible for TLR5 cognitive dislocations. In the future, each strain will be analyzed for inflammation induction.

项目成果

Immunogenic Modification of Ligilactobacillus agilis by Specific Amino Acid Substitution of Flagellin

通过鞭毛蛋白的特异性氨基酸取代对敏捷乳杆菌进行免疫原性修饰

• DOI: 10.1128/aem.01277-22
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology
• 影响因子: 4.4
• 作者: Akinobu Kajikawa;Naoto Eguchi;and Shunya Suzuki
• 通讯作者: and Shunya Suzuki