肺炎球菌が駆動する多層性オートファジーの作動原理と感染における意義に関する解析

肺炎球菌驱动的多层自噬的工作原理分析及其在感染中的意义

• 批准号: 22H02872
• 负责人: 小川 道永
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02872/
• 关键词: 肺炎球菌; オートファジー; エンドソーム損傷; NanoLuc/NanoBiT; 病原因子; ニューモリシン; NanoNiT

肺炎球菌は鼻咽頭上皮層に侵入し、細胞内を通り抜けて深部組織を経て、最終的には血管内へと到達する。しかし、宿主細胞内における肺炎球菌と宿主細胞との相互作用、特に細胞内生き残り戦略については不明な点が多い。現在までに我々は、細胞内に侵入した肺炎球菌はエンドソーム内に取り込まれたと後に膜孔形成毒素ニューモリシンでエンドソーム膜を破壊しすることでエンドソーム-リソソーム融合による殺菌を回避することを見出している。さらに、過度のエンドソーム破壊は菌にとって諸刃の剣となり、その後にカノニカル、ノンカノニカルなオートファジーが連続的に誘導され、最終的に菌は殺菌される。項目1: 感染の初期段階の重要なイベントである肺炎球菌によるエンドソーム破壊に着目し、ニューモリシンの作用を増強、または減弱させる病原因子の探索について、新たに開発したNanoBiT(NanoLuc2分子テクノロジー)を用いた系を用いて行った。その結果、ニューモリシンによるエンドソーム損傷を顕著に抑制する病原因子を見出すことができた。この結果は、肺炎球菌が自身の病原因子を駆使してニューモリシンの作用を減弱することで自身の生存に不利に働く可能性のある過剰なエンドソーム損傷を回避している可能性があること示していると考えられた。項目2: 肺炎球菌感染におけるオートファジーマトリクスの中で感染初期に誘導されるLAP様のノンカノニカルなオートファジーから感染2時間以降で誘導されるゼノファジー様のカノニカルなオートファジーへの移行に必須の病原因子を同定することができた。項目3: LC3ファミリーとオートファジー受容体との相互作用、およびにLC3ファミリーとAtg4ファミリーとの相互作用に関するマトリクス構築に関する膨大な基礎データを得ることができた。

Pneumococci に invade the nasal and pharyngeal epithelial layer に, を enter the cells, を pass through the けて deep tissue を, て, and finally へと enter the blood vessels へと to reach する. し か し, within the host cell に お け る pneumococcal と host cell と の interaction, に cell endogenous き residual り 戦 slightly に つ い て は unknown な が い more. Now ま で に I 々 は, intracellular に intrusion し た pneumococcal は エ ン ド ソ ー ム に inside take り 込 ま れ た と に film hole formed after toxin ニ ュ ー モ リ シ ン で エ ン ド ソ ー ム membrane を broken 壊 し す る こ と で エ ン ド ソ ー ム - リ ソ ソ ー ム fusion に よ る sterilization を avoid す る こ と を shows し て い る. さ ら に, excessive の エ ン ド ソ ー ム broken 壊 は bacteria に と っ て the blade の 剣 と な り, そ の after に カ ノ ニ カ ル, ノ ン カ ノ ニ カ ル な オ ー ト フ ァ ジ ー が even 続 に induced さ れ, eventually に は bactericidal さ れ る. Project 1 Early infection の Duan Jie の important な イ ベ ン ト で あ る pneumococcal に よ る エ ン ド ソ ー ム broken 壊 に mesh し, ニ ュ ー モ リ シ ン の を raised strong, ま た は abate さ せ る pathogenic factor の explore に つ い て, new た に open 発 し た NanoBiT (NanoLuc2 molecular テ ク ノ ロ ジ ー) を with い を た department with い て line っ た. そ の results, ニ ュ ー モ リ シ ン に よ る エ ン ド ソ ー ム damage を 顕 the に inhibit す る pathogenic factors を see out す こ と が で き た. こ の results は, pneumococcal が itself の pathogenic factor を 駆 make し て ニ ュ ー モ リ シ ン の effect weakened を す る こ と で itself の adverse survival に に 働 く possibility の あ る through turning な エ ン ド ソ ー ム damage を avoid し て い る possibility が あ る こ と shown し て い る と exam え ら れ た. Project 2: pneumococcal infections に お け る オ ー ト フ ァ ジ ー マ ト リ ク ス の で infection in early に induced さ れ る LAP others の ノ ン カ ノ ニ カ ル な オ ー ト フ ァ ジ ー か ら infection 2 time in で induced さ れ る ゼ ノ フ ァ ジ ー others の カ ノ ニ カ ル な オ ー ト フ ァ ジ ー へ の transitional に must の pathogenic factor を be す る こ と が で き た. Project 3: LC3 フ ァ ミ リ ー と オ ー ト フ ァ ジ ー by let body と の interaction, お よ び に LC3 フ ァ ミ リ ー と Atg4 フ ァ ミ リ ー と の interaction に masato す る マ ト リ ク ス build に masato す る) based デ な ー タ を have る こ と が で き た.

项目成果

肺炎球菌の病原性解析へのルシフェラーゼ二分子技術の応用

荧光素酶双分子技术在肺炎球菌致病性分析中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 雫石早矢佳;小川道永;明田幸宏;梁明秀;大西真
• 通讯作者: 大西真

肺炎球菌感染における糖鎖結合タンパクの機能解析

肺炎球菌感染中碳水化合物结合蛋白的功能分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 古屋瑠菜;小川道永;齋藤良一;明田幸宏
• 通讯作者: 明田幸宏

Molecular mechanism of Streptococcus pneumoniae targeting xenophagy recognition and evasion: Reinterpretation of pneumococci as intracellular bacteria

肺炎链球菌靶向异体吞噬识别和逃避的分子机制：肺炎球菌作为细胞内细菌的重新解释

• DOI: 10.1111/1348-0421.13060
• 发表时间: 2023
• 期刊: Microbiology and Immunology
• 影响因子: 2.6
• 作者: Ogawa Michinaga;Shizukuishi Sayaka;Akeda Yukihiro;Ohnishi Makoto
• 通讯作者: Ohnishi Makoto

宿主細胞内に侵入した肺炎球菌によるエンドソーム膜損傷の制御メカニズムに関する解析

肺炎球菌侵入宿主细胞内体膜损伤的控制机制分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 雫石早矢佳;小川道永;明田幸宏;梁明秀;大西真
• 通讯作者: 大西真

エンドソーム損傷を制御する肺炎球菌の新規生存戦略

控制内体损伤的肺炎球菌新生存策略

• 发表时间: 2022
• 作者: 雫石早矢佳;小川道永;明田幸宏;梁明秀;大西真
• 通讯作者: 大西真