第123回バイオセミナーは、山本章嗣先生のご紹介でオハイオ州立大学・獣医学部・教授の力久泰子先生にお話しいただけることになりました。力久先生は、節足動物 媒介性の新興伝染病とその原因となるリッケチアの感染の分子機構について、ご研究されています。
関連他分野のお話を聞ける良い機会ですので、教員、大学院生はもちろん、学部学生も多数ご参加ください
記
日 時 2015年12月1日（火）17:00～18:00
会 場 命北館4Ｆ 大講義室②
演 者 力久泰子（オハイオ州立大学・獣医学部・教授）
演 題 「Rab5仲介性オートファジーによる偏性細胞内寄生性細菌の栄養摂取」
偏性細胞内寄生性細菌は寄生細胞内のみで増殖可能な細菌である。今回のセミナーでは、マダニにより媒介される新興感染症であり、致死性の高い、ヒト単球性エーリキア症をひきおこす、Ehrlichia ohaffeensis(リッケチア)の栄養摂取にオートファジーが利用されていることを明らかにした最近の研究成果をお話しいただく予定である。本リケッチアは、type IV分泌装置により、宿主細胞内にEtf-1を分泌し、オートファジーを起こすことで栄養物質の調達を行っていることが示された。
(和訳タイトル・注釈山本章嗣先生)
Obligatory Intracellular Bacterial Nutrition Through Rab5-mediated Autophagy
Ehrlichia chaffeensis is an obligatory intracellular bacterium that causes a potentially fatal emerging zoonosis, human monocytic ehrlichiosis. E. chaffeensis has a limited number of genes for biosynthesis and metabolism, and thus depends mostly on host-synthesized nutrients for growth. Although the host cell cytoplasm is rich with these nutrients, as E. chaffeensis is confined within the early endosome-like membrane-bound compartment (inclusions), host nutrients must enter the inclusion. How this occurs is unknown. Here, we found that an autophagy initiation protein ATG5 and Rab5A/Rab5B/Rab5C are routed to ehrlichial inclusions. Ehrlichial replication is dependent on autophagy induction involving the class III phosphatidylinositol 3-kinase (PI3KC3) activity, Beclin 1, and ATG5. Ehrlichia acquired host cell-pre-incorporated amino acids in PI3K-dependent manner. Furthermore, ehrlichial growth was enhanced by treatment with rapamycin, an autophagy inducer. Rab5 siRNA treatment, and overexpression of a Rab5-specific GTPase activating protein or dominantnegative Rab5 inhibited ehrlichial infection, indicating the critical role of GTP-bound state of Rab5 in infection. The native and ectopically expressed ehrlichial type IV secretion effector protein, Etf-1 bound Rab5, and the autophagy initiation PI3KC3 complex, Vps34 and Beclin 1, and homed to ehrlichial inclusions. Ectopically expressed Etf-1 activated cellular PI3KC3 like E. chaffeensis infection and induced autophagosome formation, cleared an aggregation-prone mutant huntingtin protein in PI3K-dpendent manner, and enhanced ehrlichial proliferation. These results indicate E. chaffeensis actively secretes Etf-1 to induce autophagy to repurpose the host cytoplasm for its growth, and selectively hijack Rab5 endosome-derived autophagosomes to access host cytoplasmic nutrients and avoid autolysosomal killing.