細菌の鉄による病原因子発現調節機構の解明

阐明铁对细菌毒力因子表达的调节机制

• 批准号: 14760204
• 负责人: 角田 勤
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14760204/
• 关键词: モラクセラ・ボビス; 牛伝染性角結膜炎; 転写制御; 外膜蛋白; 鉄

Moraxella bovisは牛伝染性角結膜炎(ピンクアイ)の起因菌である。これまでに線毛抗原を用いたワクチン開発が行われてきたが、抗原性の多型などの問題により未だ実用には至っていない。そこで新たなワクチンターゲットとして、菌の生存に必須の元素である鉄の取りこみに関連する外膜蛋白(OMP)に注目した。今回、M.bovis EPP63株の79kDaの外膜蛋白(IrpA)の発現量が外界の鉄濃度の変化に応じて制御されていることが明らかとなり、本蛋白は環境からの鉄取りこみに何らかの役割を果たしているものと考えられた。IrpAは、その分子量や局在からNeisseria属菌のOMPであるFrpBやM.catarrhalisのCopBとの関連が疑われた。そこでM.bovis染色体PNAを鋳型に縮合プライマーを用いてPCRを行ったところ、予想されるサイズのDNA断片の増幅が見られ、塩基配列決定の結果、FrpB/CopB相同分子をコードする遺伝子であることが判明した。IrpAのN末端アミノ酸配列の結果と塩基配列から推定されたアミノ酸配列との照合により、IrpAは本菌におけるFrpB/CopB相同分子であることが確認された。IrpAの発現制御には、鉄取りこみ関連蛋白遺伝子のリプレッサーとして知られているFerric uptake regulator (Fur)が関与していると推察された。IrpA遣伝子の上流に存在する逆反復配列(Fur box)とFurの結合をゲルシフトアッセイにより調べたところ、両者の結合性が確認され、IrpA遺伝子の転写制御へのFurの関与が示唆された。さらに、相同組み換えにより作出されたirpA欠損変異株は、親株と比較してラクトフェリンやヘミンの利用能め低下が見られ、IrpAあこれら宿主鉄結合蛋白の取り込みへの関与が疑われた。野外分離株のIrpAの保存性を調べる目的で、ウエスタンブロット解析ならびにそれらの株のIrpA遺伝子の塩基配列解析を行ったところ、株間でのIrpAの高い保存性が蛋白・遺伝子レベルで示唆され、ワクチンターゲットとしてのポテンシャルの高さを窺わせた。

Moraxella bovis is the cause of infectious keratoconjunctivitis. This is the first time that a person has ever been involved in an antigen-based development, antigenicity or polymorphism problem. This is a new element that is essential for the survival of bacteria. It is related to the outer membrane protein (OMP). The 79kDa outer membrane protein (IrpA) of M.bovis EPP63 strain was detected in response to changes in iron concentration in the environment. IrpA, M.catarrhalis and CopB are suspected to be related to OMP of Neisseria. The DNA fragment size of M.bovis chromosome PNA was determined by PCR. The results of N-terminal amino acid alignment of IrpA and the identification of FrpB/CopB identical molecules in IrpA were analyzed. IrpA gene expression control system, iron and iron related protein expression system, iron and IrpA gene upstream existence of reverse complex array (Fur box) and Fur combination of the two groups, the modulation of the two groups, the combination of the two groups to confirm, IrpA gene writing control Fur related and related to the display. In addition, the host iron-binding protein was found to be deficient in irpA, and the host iron-binding protein was found to be deficient in irpA, compared with the parent strain. The aim of the conservation regulation of wild isolates of IrpA is to analyze the gene alignment of IrpA gene in different strains, and to investigate the high conservation of IrpA protein in different strains.

项目成果

Kakuda T (4人中1番目): "Molecular cloning and characterization of a 79-kDa iron-repressible outer-membrane protein of Moraxella bovis."FEMS Microbiol Lett. 225・2. 279-284 (2003)

Kakuda T（4 中第 1 篇）：“牛莫拉氏菌 79 kDa 铁抑制外膜蛋白的分子克隆和表征”。FEMS Microbiol Lett。225・2（2003 年）。

Takai S (10人中8番目): "Virulence of Rhodococcus equi isolated from cats and dogs."J.Clin.Microbiol.. 41・9. 4468-4470 (2003)

Takai S（10 名中的第 8 名）：“从猫和狗中分离出的马红球菌的毒力。”J.Clin.Microbiol.. 41・9 (2003)。

Makrai L: "Characterization of virulence plasmid types in Rhodococcus equi isolates from foals, pigs, humans and soil in Hungary"Vet Microbiol. 88・4. 377-384 (2002)

Makrai L：“匈牙利马驹、猪、人类和土壤中分离出的马红球菌毒力质粒类型的表征”Vet Microbiol 88・4 (2002)。

Kakuda T (4人中1番目): "Cloning and characterization of the fur gene from Moraxella bovis."Microbiol.Immmol.. 47・6. 411-417 (2003)

Kakuda T（4 中第 1 篇）：“牛莫拉氏菌毛皮基因的克隆和表征。”Microbiol.Immmol.. 47・6 (2003)。

Yuyama T: "Molecular epidemiology of VapA-positive Rhodococcus equi in thoroughbred horses in Kagoshima, Japan"J Vet Med Sci. 64・8. 715-718 (2002)

Yuyama T：“日本鹿儿岛纯种马中 VapA 阳性马红球菌的分子流行病学”J Vet Med Sci 64・8（2002）。