マイコバクテリアにおける細胞壁糖脂質生合成の制御とその破綻がもたらす生理的な影響

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平成23年度実施の研究において、マンナンの長さの違いがマイコバクテリア菌体に与える生理的な影響について調べた。LM/LAMの構造に欠損がある変異株がMycobacterium smegmatisでも結核菌でも作製済みであったので、これらの変異株の表現型を詳細に調べた。細胞膜の構造については、透過型電子顕微鏡による観察、リン脂質などの膜の構成成分の構造や存在比などによって検討した。その結果、LM/LAM構造異常株において、細胞膜の構造的な異常や構成成分の存在比などの異常は見られなかったが、スメグマ菌において変異株が抗酸染色に陰性になることがわかり、βラクタム系の薬剤やバンコマイシンに対する感受性が亢進していることがわかった。また、ヒト単球由来のTHP1細胞などを用いた感染実験をスメグマ菌を用いて行った。すなわち貪食後、経時的に感染細胞をサンプリングし、宿主細胞内での生存をコロニー数を計測する事によってモニタリングした。その結果、変異株の宿主細胞による殺菌の速度が有意に速いことが観察された。また、当研究所では結核菌の動物感染実験は行えないため国立感染症研究所の連携研究者である小林和夫免疫部部長と阿戸学免疫部第二室長の協力を得てこれらの変異株のマウス感染実験を行った。感染後のマウスの生存率に差が見られるかを検討したところ、LM/LAMのマンナン主鎖の長さが短くなっている変異株でマウスの生存率が優位に高いことが観察された。