肺炎球菌の病原性発現の分子機構

肺炎球菌致病的分子机制

基本信息

批准号：
18890045
负责人：
平川秀忠
金额：
$ 0.91万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18890045/
关键词：
感染症細菌シグナル伝達発現制御微生物

项目摘要

本研究では、呼吸器系感染症の主要な起因菌の一種である肺炎球菌の病原性発現メカニズムの解明を目指した。その中で、我々はサルモネラ属細菌をはじめとしていくつかの細菌で病原性との関わりが示唆されている、AAA+プロテアーゼに着目した。本研究では、肺炎球菌のAAA+プロテアーゼと肺炎球菌病原性との関連を明らかにしようとした。肺炎球菌のゲノムデーターベース(TIGR4)からAAA+ファミリー遺伝子と推定されているORFのうちclpC, clpE, clpL, clpX, ftsHとそのプロテアーゼ遺伝子であるclpPと考えられているORFをTIGR4株より欠損させたようとした。その結果、clpC, clpE, clpL, ftsH, clpP欠損株を作製することに成功した。中でも、ftsHは大腸菌をはじめとするグラム陰性細菌では必須であることが報告されている。肺炎球菌では、欠損させることは可能であったものの野性株と比べて生育速度は低下していた。特に、対数増殖期から定常期にかけて顕著な生育阻害が見られた。このことから、ftsH遺伝子は肺炎球菌においては必須ではないものの、増殖過程において重要な働きがある可能性が示唆された。他の欠損株においては、37℃培養時で野性株より若干生育が悪くなる程度であった。次に、これらの遺伝子と病原性との関わりを調べるため、肺炎球菌の主要な毒素蛋白質であるPneumolysinの活性測定系を構築し、評価を行った。その結果、clpE欠損株,においては生菌数に関わらず、野性株と比べて活性が1.5倍程度低下していた。これまで、国内においては肺炎球菌の遺伝子組み換え技術、分子生物学に基づいた病原性研究はほとんどなされておらず、世界から大きく遅れをとっている。本研究において、遺伝子欠損株の有用な作製技術、毒素蛋白質の活性評価系を構築した事で、国内においても肺炎球菌の分子生物学実験および、病原性評価を行える研究の足がかりになることが期待される。

这项研究旨在阐明肺炎球菌的致病性机理，肺炎球菌是一种引起呼吸道感染的细菌。其中，我们专注于AAA+蛋白酶，这些蛋白酶被认为与包括沙门氏菌在内的几种细菌中与致病性有关。在这项研究中，我们试图阐明肺炎球菌和肺炎球菌致病性中AAA+蛋白酶之间的关联。在肺炎链球菌基因组数据库（TIGR4），CLPC，CLPE，CLPE，CLPL，Clpl，CLPX，FTSH及其蛋白酶基因CLPP的蛋白酶基因CLPP中不足的ORF中，源自基因组数据库（TIGR4）的AAA+家族基因。结果，我们成功地产生了CLPC，CLPE，CLPL，FTSH和CLPP不足菌株。其中，据报道，FTSH对于革兰氏阴性细菌（例如大肠杆菌）至关重要。尽管有可能缺乏肺炎球菌，但与野生菌株相比，生长速率降低。特别是，在对数生长阶段和固定阶段之间观察到显着的生长特技。这表明，尽管FTSH基因在肺炎球菌中并不重要，但它可能在增殖过程中起重要作用。在其他不足的菌株中，生长比在37°C下的野生应变稍差。接下来，为了研究这些基因与致病性之间的关系，构建和评估了肺炎球菌的主要毒素蛋白的肺炎蛋白质活性的系统。结果，无论活细菌的数量如何，CLPE缺陷菌株的活性比野生菌株低约1.5倍。到目前为止，基于肺炎肺炎的转基因技术和分子生物学的致病性研究很少，并且已经显着落后于世界。在这项研究中，通过为缺乏基因的菌株构建有用的生产技术和用于评估毒素蛋白活性的系统，预计它将是肺炎球菌分子生物学实验的垫脚石和可以评估日本致病性的研究。