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。

肠致病性大肠杆菌 (EPEC) 粘附并感染肠上皮细胞，损害上皮细胞屏障功能并引起腹泻。尽管已知III型蛋白分泌机制与EPEC的发病机制密切相关，但上皮屏障破坏的分子机制仍不清楚。本研究揭示EPEC由III型装置分泌的EspG以及与EspG同源的Orf3直接与宿主细胞内的微管蛋白结合，具有促进微管解聚的功能。此外，为了阐明EspG/Orf3对微管的作用所激活的宿主细胞通讯途径，我们使用每种宿主细胞分子的特异性抑制剂、主要的非活性形式和siRNA进行了实验。这些分析表明，EspG/Orf3 诱导宿主细胞因子 GEF-H1、RhoA 和 ROCK 的激活，并最终诱导肌动蛋白细胞骨架的重组。近年来，人们发现肌动蛋白细胞骨架通过紧密连接和粘附连接深入参与维持细胞与细胞粘附的功能。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，并且 RhoA 被认为与 EPEC 感染引起的上皮细胞屏障功能受损有关。