「赤痢菌感染における宿主への侵入のメカニズムを解明（新たな抗菌薬やワクチンの開発に期待）」研究成果

JST（理事長　沖村憲樹）と東京大学医科学研究所は、赤痢菌が分泌するIpgB1タンパク質（注1）は、宿主細胞の細胞運動を司る低分子量Gタンパク質（注2）の一つであるRhoGタンパク質（注2）の機能を模倣することにより、腸管上皮細胞へ貪食(菌や物質を細胞内部に取り込むこと)を誘導して、効率よく細胞へ侵入する感染システムをもつことを発見しました。
赤痢菌は発展途上国の乳幼児を中心に年間1億人が感染し、数十万人の命が失われています。さらに多剤耐性赤痢菌も出現し、いまだに有効なワクチンが開発されておらず、効果的な治療薬が望まれています。赤痢菌は大腸へ到達して腸管の粘膜を構成する上皮細胞へ侵入します。上皮細胞は異物や細菌を貪食する機能は通常ありませんが、赤痢菌は腸管の上皮細胞の貪食を誘導することにより、積極的に細胞へ侵入することが知られています。
本研究チームはIpgB1タンパク質が菌の細胞侵入に中心的な役割を果たす病原因子であり、本タンパク質が宿主細胞のRhoGタンパク質に代って貪食を誘導することを発見しました。これは、病原細菌が感染において、貪食に必要な宿主細胞内のタンパク質の高次機能を模倣するという新規の概念を提示しています。本研究の成果は、赤痢菌の新たな抗菌薬の開発やワクチンの開発につながります。さらに、IpgB1に類似しているタンパク質はO-157やサルモネラなど幅広い病原細菌にも存在していることから、それらの病原細菌に対する治療薬の開発に重要な手掛かりを与えるものと考えられます。
本研究成果は、JST戦略的創造研究推進事業チーム型研究（CREST）「免疫難病・感染症等の先進医療技術」研究領域（研究総括：山西弘一）の研究テーマ「病原細菌の粘膜感染と宿主免疫抑制機構の解明とその応用」の研究代表者・笹川千尋（東京大学医科学研究所 教授）と半田浩 (同 大学院生)らによって得られたもので、英国の科学雑誌「Nature Cell Biology」電子版に2006年12月17日(英国時間)に掲載されます。

＜用語解説＞
（注1）IpgB1タンパク質：
赤痢菌が持つ針状のIII型分泌装置から菌体外へ分泌される病原タンパク質。

（注2）低分子量Gタンパク質（RhoGタンパク質、Rac1タンパク質）：
細胞の運動や形を司るアクチン骨格の重要な制御因子であり、代表的なものとしてRho、Racなどが存在します。Rhoはアクチンストレスファイバー、Racは波状仮足（細胞膜の辺縁部が幅広く薄くなり波状になった細胞膜）の形成を誘導します。

＜お問い合わせ先＞
笹川 千尋　(ささかわ　ちひろ)
東京大学医科学研究所　細菌感染分野
〒108-8639　東京都港区白金台4-6-1
TEL: 03-5449-5252

佐藤　雅裕（さとう　まさひろ）
独立行政法人　科学技術振興機構　戦略的創造事業本部　
研究推進部　研究第一課
〒332-0012　埼玉県川口市本町4丁目1番8号 川口センタービル12F
TEL: 048-226-5635, FAX: 048-226-1164