腸管病原性大腸菌感染により誘導される下痢の発症機序の分子学的解析

肠病性大肠杆菌感染致腹泻发病机制的分子分析

基本信息

批准号：
04J02087
负责人：
松澤健志
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J02087/
关键词：
腸管病原性大腸菌 type III EspG Orf3 細胞間接着アクチン細胞骨格 GEF-H1 RhoA

项目摘要

腸管病原性大腸菌(enteropathogenic E.coli, EPEC)は腸管上皮細胞に付着感染し、上皮細胞バリアー機能を障害し下痢を引き起こす。EPECの病原性発現にはtype IIIタンパク質分泌機構が深く関与している事が知られているが、上皮バリアー破壊の分子メカニズムは明らかになっていない。本研究によりtype III装置によってEPECが分泌するEspGとEspGと相同性を有するOrf3が宿主細胞のtubulinと直接結合し、微小管の脱重合を促進する働きを有していることが明らかになった。さらに、EspG/Orf3の微小管への作用により活性化される宿主細胞内伝達経路を明らかにする目的で、宿主細胞側の各分子の特異的阻害剤や優勢不活性型、siRNAを用いた実験を行った。それらの解析によりEspG/Orf3が宿主細胞側の因子であるGEF-H1やRhoA、ROCKの活性化を誘導し、最終的に、アクチン細胞骨格の再編成を誘導することが明らかになった。近年、Tight junctionやadherence junctionによる細胞間接着の機能維持にはアクチン細胞骨格が深く関与していることが明らかにされている。さらにGEF-H1分子は細胞間接着部位に局在し上皮細胞の透過性を調節している事が報告されており、本研究において観察されたEspG/Orf3による微小管の消失を伴うGEF-H1やRhoAの活性化はEPEC感染による上皮細胞バリアー機能障害作用へ関与していると考えられる。

肠病大肠杆菌（EPEC）粘附在肠上皮细胞上，会损害上皮细胞屏障功能并引起腹泻。众所周知，III型蛋白分泌机制与EPEC的致病表达深深涉及，但是上皮屏障破坏的分子机制尚未阐明。这项研究表明，与EPEC和ESPG分泌的ESPG具有同源性的ORF3直接与宿主细胞中的小管蛋白结合，并促进微剥离蛋白。此外，使用特定的抑制剂，主要无活跃的形式和每个分子在宿主细胞侧的siRNA进行实验，目的是阐明由ESPG/ORF3对微管的作用激活的细胞内透射途径。这些分析表明，ESPG/ORF3诱导宿主细胞侧因子GEF-H1，RhoA和Rock的激活，并最终诱导肌动蛋白细胞骨架的重排。近年来，据透露，肌动蛋白细胞骨架与紧密连接和依从性连接处深入维持细胞细胞粘附的功能。此外，据报道，GEF-H1分子位于细胞间粘附位点并调节上皮细胞的通透性，而GEF-H1和RhoA的激活在这项研究中观察到的ESPG/ORF3消失了微管的消失，该研究被认为参与了Epecececcection epecec barriers引起的功能障碍。