赤痢菌の粘膜上皮感染を決定するエフェクター蛋白質と微小管の相互作用の解明

阐明决定志贺氏菌粘膜上皮感染的效应蛋白和微管之间的相互作用

基本信息

批准号：
13226012
负责人：
笹川千尋
金额：
--
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13226012/
关键词：
赤痢菌感染タイプIII分泌系エフェクター細胞侵入チュブリン

项目摘要

赤痢菌の細胞侵入には本菌のタイプIII系を通じて分泌される多くの(20数個)エフェクターが関与していることが示唆されている。しかしながら、赤痢菌の上皮細胞に対する貧食誘導に直接作用するエフェクターの実体はいまだに不明な点が多い。エフェクターのひとつであるVirAは遺伝学的な方法により細胞侵入に重要であることが我々の研究室で明らかにされていた。そこで本研究ではvirAの赤痢菌の細胞侵入に果たす役割を解明するために以下の実験を行ない、それが本菌の感染に中心的な役割を果たす新規な機能を有するエフェクターであることを明らかにした。VirAはαβ-チュブリンに特異的に結合し、その結合はVirA 1分子に対してαβ-チュブリンが5分子であった。チュブリンの重合およびマイクロチュブリンの安定性に対してVirAはいずれも阻害的に働き、また蛍光標識マイクロチュブリンにvirAを添加するとチュブリン繊維の断片化が引き起こされた。VirAをHeLa細胞中で強発現させると細胞周囲からラッフル膜が生じ、細胞内でVirAはマイクロチュブリンと極在していた。VirAによるHeLa細胞からのラッフル形成誘導はVirAをHeLaへ微量注入しても認められた。赤痢菌のHeLa細胞侵入にともないRac1が活性化されるが、virA変異株ではそれが著しく阻害された。HeLa細胞をマイクロチュブリンの安定化阻害剤であるノカダゾールで処理し、一過性に細胞内のマイクロチュブリンの安定性を阻害すると、ラッフル膜の誘導が促進すると共に赤痢菌の細胞侵入はVirAの有無にかかわらず促進された。さらに赤痢菌の細胞侵入部位では破壊されたマイクロチュブリン繊維にVirAが極在していることが確認された。本研究により、VirAはチュブリンへ結合しマイクロチュブリンの破壊を促進する新規なエフェクター蛋白質であることが明らかとなった。

有人提出，通过细菌III型分泌的许多（超过20个）效应子参与志贺氏菌细胞侵袭。然而，关于效应子的性质，仍然有许多未知的人直接影响对志贺氏菌上皮细胞的不良饮食的诱导。我们的实验室揭示了Vira是通过遗传方法的细胞侵袭重要的。因此，在这项研究中，我们进行了以下实验，以阐明志贺氏菌细胞的Vira入侵的作用，表明它是一种新型效应子，在感染该细菌中起着核心作用。 VIRA专门与αβ-微管蛋白结合，一个ViRA分子的5个分子的αβ-微管蛋白。 Vira均对微管蛋白的聚合和微管蛋白的稳定性作用，并在荧光标记的微剥离蛋白中添加ViRA会导致微管蛋白纤维碎裂。当Vira在HeLa细胞中强烈表达时，在细胞周围形成了荷叶边膜，而Vira则在细胞中使用微管蛋白非常存在。即使将Vira注入HeLa，也观察到Vira从HeLa细胞中诱导抽奖的形成。 Rac1在侵袭志贺氏菌HeLa细胞时被激活，但这被Vira突变菌株显着抑制。用诺卡唑（一种微管蛋白稳定抑制剂）治疗HeLa细胞，对细胞内微管蛋白稳定性的瞬时抑制作用促进了荷叶膜的诱导，并使用或没有VIRA促进了志贺氏菌细胞侵袭。此外，已经证实，发现Vira存在于Shigella细胞入侵部位的破坏的微管蛋白纤维中。这项研究表明，ViRA是一种与小管蛋白结合并促进微管蛋白破坏的新型效应蛋白。