赤痢菌が三型分泌装置を介して宿主細胞に分泌するエフェクター蛋白質OspEの機能解析

志贺氏菌通过3型分泌装置分泌到宿主细胞中的效应蛋白OspE的功能分析

• 批准号: 07J04560
• 负责人: 藤田 幸裕
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J04560/
• 关键词: 細菌感染; 赤痢菌; 細胞接着

本研究は赤痢菌の感染メカニズムを解明するため、赤痢菌が宿主細胞へ注入するエフェクター蛋白質の一つであるOspEの機能解明を目指した。本研究により、OspEは赤痢菌より宿主細胞へ注入された後、細胞接着斑へ移行し、細胞接着斑の成熟に伴う細胞接着の増強を誘導することが明らかとなった。GST-pulldown assayにより結合蛋白質を検出し質量分析により結合蛋白質の同定を行ったところ、OspEは宿主細胞蛋白質であるIntegrin linked kinase(ILK)と結合することが明らかとなった。ILK欠損繊維芽細胞においてOspEの細胞接着斑への移行、細胞接着の増強能が阻害されたことから、OspEの機能にはILKが必須であることが明らかとなった。また、ILKのキナーゼ活性欠損体を発現させた細胞においてOspEの機能が減弱したことから、OspEはILKのキナーゼ活性依存的に宿主細胞の細胞接着を増強させていることが判明した。また、私はOspEはILKを介して細胞接着斑の増強に伴い細胞接着分子Integrinのターンオーバーを抑制することで、細胞接着の増強に寄与していることを明らかにした。さらに、OspE欠損赤痢菌を作成し、動物下痢モデルとしてモルモットを用いて感染実験を行ったところ、OspE欠損赤痢菌は病原性が著しく低下し、下痢の誘導が見られなかったことから、OspE-ILKによる細胞接着増強能は赤痢菌の効率的な感染を果たすのに重要な役割を担っていることが明らかとなった。これらの結果は、赤痢菌の新たな感染局面をい提示したのみでなく、宿主細胞蛋白質であるILKの新たな機能を示唆するものであった。今後、OspE-ILK相互作用のより詳細なメカニズムを明らかにすることで、赤痢菌の感染戦略の全貌を明らかにIIすることができると考えている。

为了阐明志贺氏菌感染的机理，本研究旨在阐明OSPE的功能，OSPE的功能是注射到宿主细胞中的效应蛋白志贺氏菌之一。这项研究表明，将OSPE从志贺氏菌中注射到宿主细胞中，然后迁移至细胞粘附，并通过细胞粘附成熟而诱导细胞粘附的增强。通过GST-Pulldown分析检测到结合蛋白，并通过质谱鉴定结合蛋白，并揭示了OSPE与宿主细胞蛋白整合蛋白连接激酶（ILK）结合。在缺乏ILK缺乏的成纤维细胞中抑制了OSPE向细胞粘附灶和增强细胞粘附的能力的过渡，这表明ILK对于OSPE的功能至关重要。此外，在表达ILK的激酶活性缺陷体的细胞中，OSPE功能减弱了，发现OSPE在ILK激酶活性中以依赖性方式增强了宿主细胞的细胞粘附。我还透露，OSPE通过抑制细胞粘附分子整联蛋白的周转以及通过ILK的细胞粘附增强来增强细胞粘附。 Furthermore, when OspE-deficient Shigella was produced and infection experiments were conducted using guinea pigs as an animal diarrhea model, OspE-deficient Shigella was significantly reduced in virulence and no induction of diarrhea was found, and it was revealed that the ability of OspE-ILK to enhance cell adhesion plays an important role in the efficient infection of Shigella.这些结果不仅提出了志贺氏菌的新感染方面，而且还提出了宿主细胞蛋白ILK的新功能。我们认为，将来，我们可以通过澄清ospe-ilk互动的更详细的机制来阐明志贺氏菌感染策略的全部情况。