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bac 2024 02
Pneumococcal sialidase promotes bacterial survival by fine-turning of pneumolysin-mediated membrane disruption

Sayaka Shizukuishi, Michinaga Ogawa, Eisuke Kuroda, Shigeto Hamaguchi, Chisato Sakuma, Soichiro Kakuta, Isei Tanida, Yasuo Uchiyama, Yukihiro Akeda, Akihide Ryo & Makoto Ohnishi

Cell Reports 43, 113962 (2024)

肺炎球菌は主にヒトの鼻咽頭に常在し、小児や免疫力が低下した高齢者に対して敗血症や髄膜炎といった侵襲性肺炎球菌感染症を引き起こすことがある。その発症経路の一つとして、宿主細胞に侵入した菌が膜孔形成毒素Pneumolysin(Ply)によってエンドソーム膜を損傷させることでエンドサイトーシスによる殺菌を逃れ、血中や髄液へと移行する経路が明らかとなってきた。このようにPlyは肺炎球菌の宿主細胞内生存に必須の病原因子であるが、一方で、過度なエンドソーム損傷は宿主殺菌機構であるオートファジー誘導のきっかけとなる。したがって、肺炎球菌は宿主内生存のためにPlyの活性を適切に調節する必要がある。今回、我々は、Plyが膜に作用する際の足場となるシアル酸を肺炎球菌自身が産生するシアリダーゼNanAが刈り取ることで、肺炎球菌はPlyによる過度のエンドソーム膜損傷とそれに伴う菌の排除を回避していることを見いだした。本成果はシアリダーゼ阻害剤等による肺炎球菌の新規治療法開発に貢献することが期待される。

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bac 2024 01
The importance of meropenem resistance, rather than imipenem resistance, in defining carbapenem‑resistant Enterobacterales for public health surveillance: an analysis of national population‑based surveillance.

Chiaki Ikenoue, Mari Matsui, Yuba Inamine, Daisuke Yoneoka, Motoyuki Sugai, Satowa Suzuki and the Antimicrobial-Resistant Bacteria Research Group of Public Health Institutes

BMC Infectious Diseases (2024) 24:209

感染症発生動向調査におけるカルバペネム耐性腸内細菌目細菌(CRE)感染症の届出基準の妥当性を検証するため、届出情報および分離株を解析した。

届出315例のうち、146株(46.3%)が「メロペネム基準」:メロペネムMIC≥2 mg/Lを満たし、169株(53.7%)は「イミペネム基準」:イミペネムMIC≥2 mg/LかつセフメタゾールMIC≥64 mg/L のみを満たしていた。
「イミペネム基準」のみを満たす株はすべてカルバペネマーゼ遺伝子陰性、多剤耐性率1.2%で、「メロペネム基準」を満たす株は67.8%がカルバペネマーゼ遺伝子陽性、多剤耐性率65.8%であった。

以上の結果から公衆衛生学的に問題となるカルバペネマーゼ産生株による感染症の届出に重点を置く場合は届出基準は「メロペネム基準」単独とするのが妥当と考えられた。

本研究は日本医療研究開発機構(AMED) 新興・再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業 薬剤耐性菌のサーベイランス強化および薬剤耐性菌の総合的な対策に資する研究(研究代表者 菅井基行)により実施された。

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imm 2022 02
Machine learning-based motion tracking reveals an inverse correlation between adhesivity and surface motility of the leptospirosis spirochete

Keigo Abe, Nobuo Koizumi, Shuichi Nakamura

Nature Communications 14: 7703, 2023.

病原微生物の細胞上や組織内での動態を解析するためには,微生物に蛍光マーカーを付けて細胞と区別する手法が一般的ですが,蛍光物質による生理機能阻害の可能性があり,使える微生物種は限られます.本研究では,腎臓細胞上の細菌(レプトスピラ)の動きを,蛍光標識を使うことなく,機械学習で自動追跡する手法を開発しました(図Ⅰ)(https://youtu.be/HnGkaJcm_AU).これにより,保菌動物であるラットの腎臓細胞に感染したレプトスピラの多くは細胞への付着性が高い一方でクロウリング運動性が低く,重症化しやすい犬の腎臓細胞に感染したレプトスピラは付着性が低い一方でクロウリング運動性が高い傾向にあり,レプトスピラの付着性とクロウリング運動性が逆相関の関係にあることがわかりました.

本研究は東北大学と感染研の共同で,科研費(JP19K07571, JP21H02727, JP22K07062)およびAIEの助成により行われました.

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imm 2022 02
Genotyping of Mycoplasma pneumoniae strains isolated in Japan during 2019 and 2020: spread of p1 gene type 2c and 2j variant strains

Kenri T, Yamazaki T, Ohya H, Jinnai M, Oda Y, Asai S, Sato R, Ishiguro N, Oishi T, Horino A, Fujii H, Hashimoto T, Nakajima H, Shibayama K

Front. Microbiol., 19 June 2023

肺炎マイコプラズマ(Mp)は遺伝子型によって1型と2型の系統に分類できる。2つの系統間では感染性に必須な細胞接着タンパク質P1とP40/P90にも違いがある。2019年と2020年に国内で分離された118株のMp を調べると、2型系統が優位であり(75%, 89/118)、その大部分は2c型か2j型のP1を持つ株だった。P1が2c型と2j型の株は近年国内で検出割合が増加している(図)。2c型と2j型のP1とP40/P90は90年代に多かった古典的な2型と比べると、分子表面のアミノ酸残基に置換が見られる。これらが細胞接着タンパク質の抗原性を変化させ、2c型と2j型のMpが増加する要因となった可能性も考えられる。2型系統株のマクロライド耐性率も微増傾向にあり、今後もMp分離株の調査が必要である。

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Isolation and characterization of Helicobacter suis from human stomach.

bac 2021 01Rimbara E, Suzuki M, Matsui H, Nakamura M, Morimoto M, Sasakawa C, Masuda H, Nomura S, Osaki T, Nagata N, Shibayama K, Tokunaga K

Proc Natl Acad Sci U S A. 2021

ヘリコバクター・スイスは豚を自然宿主とし、ヒト胃にも感染するが、ヒト胃からの分離培養の成功例はなく、その病原性には不明な点が多かった。本研究では胃MALTリンパ腫など複数の胃疾患患者からヘリコバクター・スイスを分離培養することに世界で初めて成功した。

 

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A Novel DNA Chromatography Method to Discriminate Mycobacterium abscessus Subspecies and Macrolide Susceptibility.

bac 2021 01Mitsunori Yoshida, Sotaro Sano, Jung-Yien Chien, Hanako Fukano, Masato Suzuki, Takanori Asakura, Kozo Morimoto, Yoshiro Murase, Shigehiko Miyamoto, Atsuyuki Kurashima, Naoki Hasegawa, Po-Ren Hsueh, Satoshi Mitarai, Manabu Ato, Yoshihiko Hoshino

EBioMedicine

非結核性抗酸菌症のうち、難治性の肺MABC症の原因菌には3つの亜種が存在する。亜種によりマクロライドに対する感受性が異なり、予後が異なることが報告されているため、亜種鑑別やマクロライド反応性の予測が臨床上重要である。我々はMABC臨床分離株のゲノム解析を行い、3亜種それぞれに特異的な配列部位およびマクロライド誘導耐性を示さない菌株群に特異的な配列部位を見出した。

 

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Immunodominant proteins P1 and P40/P90 from human pathogen Mycoplasma pneumoniae.

David Vizarraga, Akihiro Kawamoto, U. Matsumoto, Ramiro Illanes, Rosa Pérez-Luque, Jesús Martín, Rocco Mazzolini, Paula Bierge, Oscar Q. Pich, Mateu Espasa, Isabel Sanfeliu, Juliana Esperalba, Miguel Fernández-Huerta, Margot P. Scheffer, Jaume Pinyol, Achilleas S. Frangakis, Maria Lluch-Senar, Shigetarou Mori, Keigo Shibayama, Tsuyoshi Kenri, Takayuki Kato, Keiichi Namba, Ignacio Fita, Makoto Miyata & David Aparicio

Nature Communications 11, Article number: 5188 (2020)

P1タンパク質複合体はP1とP40/P90が2分子ずつの4量体構造で、インフルエンザウイルスと同様に細胞表面のシアリルオリゴ糖(SAα2,6GalおよびSAα2,3Gal)に結合する。今回、クライオ電顕法とX線結晶構造解析でP1とP40/P90の分子構造を1.9Å、2.9Åの解像度で解明した。

 

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bac 2020 2Periodic genotype shifts in clinically prevalent Mycoplasma pneumoniae strains in Japan.

Kenri T, Suzuki M, Sekizuka T, Ohya H, Oda Y, Yamazaki T, Fujii H, Hashimoto T, Nakajima H, Katsukawa C, Kuroda M, Shibayama K

Front. Cell. Infect. Microbiol., 06 August 2020

肺炎マイコプラズマ(Mp)によるマイコプラズマ肺炎は若年齢層に多く、発生頻度の高い市中肺炎である。今回、過去40年間のMp分離株の遺伝子型、マクロライド耐性の調査結果を集計した。

 

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bac 2020 2Streptococcus pneumoniae hijacks host autophagy by deploying CbpC as a decoy for Atg14 depletion.

Sayaka Shizukuishi, Michinaga Ogawa, Satoko Matsunaga, Mikado Tomokiyo, Tadayoshi Ikebe, Shinya Fushinobu , Akihide Ryo & Makoto Ohnishi

EMBO Rep (2020) e49232

肺炎の主要な原因菌である肺炎球菌は、時に小児や高齢者を中心に髄膜炎などの重篤な侵襲性肺炎球菌感染症(IPD)を引き起こす。IPDを起こすためには肺炎球菌が細胞の中を通り抜ける必要があるが、今までに我々は、ゼノファジー(殺菌的オートファジー)が細胞内に侵入した肺炎球菌を殺菌排除することを報告している。今回、我々は肺炎球菌が巧妙な方法で宿主細胞の殺菌機構から逃れていることを発見した。

 

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Streptococcus pneumoniae triggers hierarchical autophagy through reprogramming of LAPosome-like vesicles via NDP52-delocalization.

Michinaga Ogawa, Naoki Takada, Sayaka Shizukuishi, Mikado Tomokiyo, Bin Chang, Mitsutaka Yoshida, Soichiro Kakuta, Isei Tanida, Akihide Ryo, Jun-Lin Guan, Haruko Takeyama, Makoto Ohnishi

Commun Biol 3, 25 (2020) doi:10.1038/s42003-020-0753-3

肺炎の主要な原因菌である肺炎球菌は、時に重篤な侵襲性肺炎球菌感染症(IPD)を引き起こす。IPDを起こすためには肺炎球菌が細胞の中を通り抜ける必要があるが、今までに我々は、細胞に侵入した肺炎球菌はゼノファジー(殺菌的オートファジー)により殺菌されることを報告している。今回、我々は肺炎球菌がオートファジーで殺菌されるプロセスに着目した。

 

Copyright 1998 National Institute of Infectious Diseases, Japan