マイコバクテリアにおける細⊃壁構成糖脂質の生合成:マンノース転移酵素の機能解析

糖脂質ホスファチジルイノシトールマンノシド(PIM)とリポアラビノマンナン(LAM)は、結核菌などのマイコバクテリア属の細菌の重要な細胞壁構成成分である。本研究ではその生合成に関与するマンノース転移酵素を同定し、酵素の機能や性質を解明する事を目的とした。PIMとLAMは、脂質部分としてホスファチジルイノシトール(PI)を有する。PIMは、このPIのイノシトールに2または6残基のマンノースが結合した、それぞれAcPIM2またはAcPIM6と呼ばれる分子に代表される。昨年度の研究によってAcPIM6の生合成の5番目のマンノース転移酵素PimEを同定したが、本年度は更にこの酵素と蛍光タンパク質が融合したキメラタンパク質をMycobacterium smegmatisで発現させ、細胞内の局在を検討した。その結果PimEが細胞膜に不均一に局在していることが示唆された。一方、LAMは、20残基以上のマンノースによってPIが修飾され、さらにマンノース鎖がアラビノース側鎖によって修飾された構造を有する。LAMの生合成に関与するマンノース転移酵素は未知であったが最近相次いで同定された。本研究では感染におけるLAMの重要性を検討するため、LAMの生合成に関与しているマンノース転移酵素を欠損するMycobacteriumbovis BCGの変異株を作成した。この変異株を用いてマクロファージの感染実験を行い、病原性の細菌におけるLAMの重要性を検討した。また、精製したLAMを用いて免疫賦活作用を検討した。

糖脂質ホスファチジルイノシトールマンノシド(PIM)とリポアラビノマンナン(LAM)は、結核菌などのマイコバクテリア属の細菌の重要な細胞壁構成成分である。本研究ではその生合成に関与するマンノース転移酵素を同定し、酵素の機能や性質を解明する事を目的とした。PIMとLAMは、脂質部分としてホスファチジルイノシトール(PI)を有する。PIMは、このPIのイノシトールに2または6残基のマンノースが結合した、それぞれAcPIM2またはAcPIM6と呼ばれる分子に代表される。昨年度の研究によってAcPIM6の生合成の5番目のマンノース転移酵素PimEを同定したが、本年度は更にこの酵素と蛍光タンパク質が融合したキメラタンパク質をMycobacterium smegmatisで発現させ、細胞内の局在を検討した。その結果PimEが細胞膜に不均一に局在していることが示唆された。一方、LAMは、20残基以上のマンノースによってPIが修飾され、さらにマンノース鎖がアラビノース側鎖によって修飾された構造を有する。LAMの生合成に関与するマンノース転移酵素は未知であったが最近相次いで同定された。本研究では感染におけるLAMの重要性を検討するため、LAMの生合成に関与しているマンノース転移酵素を欠損するMycobacteriumbovis BCGの変異株を作成した。この変異株を用いてマクロファージの感染実験を行い、病原性の細菌におけるLAMの重要性を検討した。また、精製したLAMを用いて免疫賦活作用を検討した。