ムチンが制御する接着剤が、脊椎動物の腸内共生細菌の空間的組織化と炎症特性を決定する

細胞宿主微生物
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論文|第31巻 第8号 p1371-1385.e6, 2023年08月09日

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ムチンが制御する接着剤が、脊椎動物の腸内共生細菌の空間的組織化と炎症特性を決定する

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(23)00297-4?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1931312823002974%3Fshowall%3Dtrue

T. ジャロッド・スミス
ディピカ・スンダラマン
エリー・メランコン
ローラ・デスバン
ラグヴェール・パルタサラシー
カレン・ギルマン5

脚注を表示する発行:2023年7月28日DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.07.003
PlumXメトリクス

ハイライト

細菌の集合体は健康な腸内微生物群集の特徴である

アエロモナスでは、MbpAが粘液関連GlcNAcに反応して凝集を制御する

MbpAを欠損した株は炎症性で、腸内で空間的に再編成される。

MbpAに似たAkkermansiaアドヘシンは、アエロモナスの分布と腸の健康を回復させる。
まとめ
健康な腸内では、微生物はしばしば宿主の粘液と凝集しているが、この組織化の分子基盤や腸の健康への影響は不明である。粘液は、常在微生物と上皮を隔てる粘性の物理的バリアであると同時に、微生物の行動を制御する糖鎖の手がかりも与えている。ムチン関連糖鎖N-アセチルグルコサミンに応答して、センサーキナーゼがMbpAと名付けた凝集促進接着剤の発現を制御する。MbpAが破壊されると、Aer01は正常レベルまでコロニー形成するが、大部分は浮遊性で、より炎症性である。細胞表面のMbpAを増やすと、これらの形質が回復する。MbpA様アドヘシンはヒト関連細菌に一般的であり、MbpA欠損Aer01にAkkermansia muciniphila MbpA様アドヘシンを発現させると、内腔凝集性が回復し、炎症性の性質が逆転した。私たちの研究は、常在細菌がムチン糖鎖を利用して、宿主の健康に合致した行動を調節していることを示している。

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PLoS One. 2014; 9: e103119
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103119
論文で見る
スコープス (39)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
ディートヘレージD.E.
バリック J.E.
Breseqを用いた次世代シーケンスデータからの実験室内で進化させた微生物における変異の同定。
Methods Mol. Biol.
https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0554-6_12
論文で見る
論文リスト(696)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
コリンズ A.J.
スミス T.J.
ゾンダーマンH.
オトゥールG.A.
入力から出力へ：Lap/c-di-GMPバイオフィルム制御回路。
Annu. Rev. Microbiol. 2020; 74: 607-631
https://doi.org/10.1146/annurev-micro-011520-094214
論文で見る
スコープス(24)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ニューウェル P.D.
モンズR.D.
オトゥール G.A.
LapDは、Pseudomonas fluorescens Pf0-1による表面付着を制御するビス-(3′,5′)-環状二量体GMP結合タンパク質である。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106: 3461-3466
https://doi.org/10.1073/pnas.0808933106
論文で見る
スコープス(235)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
キム J.S.
ソン S.
Lee M.
Lee S.
Lee K.
ハ N.C.
グラム陰性菌I型分泌系膜融合タンパク質HlyDの可溶性断片の結晶構造。
Structure. 2016; 24: 477-485
https://doi.org/10.1016/j.str.2015.12.012
論文で見る
スコープス (30)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ジョーンズ C.J.
宇多田 A.
デイビス・K.R.
トンソンブーンW.
サモラノ・サンチェス D.
バナカー V.
セゲルスキー L.
ウォン・G.C.L.
Yildiz F.H.
C-di-GMPは、コレラ菌のMshAピリ生合成と表面近傍での運動挙動を調節することにより、運動性から無柄性への移行を制御する。
PLoS Pathog. 2015; 11: e1005068
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005068
論文で見る
スコープス (89)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
サイード・K.A.
ベイハンS.
コレア N.
クイーンJ.
リュー J.
Peng F.
サッチェル K.J.F.
Yildiz F.
クロース K.E.
ビブリオコレラ菌の鞭毛制御階層は病原性因子の発現を制御する。
J. Bacteriol. 2009; 191: 6555-6570
https://doi.org/10.1128/JB.00949-09
論文で見る
スコープス (135)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ブランコ-ロメロE.
レドンド-ニエトM.
マルティネス-グラネロF.
ガリード-サンスD.
ラモス-ゴンサレスM.I.
マルティン M．
リヴィラ R.
Pseudomonas fluorescens F113およびPseudomonas putida KT2440におけるFleQダイレクトレギュロンのゲノムワイド解析。
Sci. Rep. 2018; 8: 13145
https://doi.org/10.1038/s41598-018-31371-z
論文で見る
スコープス (30)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ドゥーエホルム M.S.
アルベルトセンM.
オッツェンD.
ニールセン P.H.
Curli機能性アミロイド系は系統発生学的に広く分布し、オペロンとタンパク質構造において大きな多様性を示す。
PLoS One. 2012; 7: e51274
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0051274
論文で見る
筑波大学
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
グリス T.E.
ウォルターズL.L.
ウェルチ R.A.
大腸菌O157:H7のStcEプロテアーゼ活性の特性解析。
J. Bacteriol. 2006; 188: 4646-4653
https://doi.org/10.1128/JB.01806-05
論文で見る
スコープス (35)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ヒューズC.L.
トラン S.L.
ウェグマンU.
ブレットB.
ウォルシャム A.D.S.
カバノー D．
ウォード N.J.
ジュゲ N．
シュラー S.
腸管出血性大腸菌のStcEメタロプロテアーゼは、生体外で内粘液層を減少させ、ヒト大腸上皮への接着を促進する。
Cell. Microbiol. 2017; 19: 1-10
https://doi.org/10.1111/cmi.12717
論文で見る
スコープス (43)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マレイカー S.A.
ペドラムK.
フェラケーン M.J.
ベンシングB.A.
クリシュナン V.
ペット C．
ユー J．
ウッズ E.C.
クレイマー J.R.
ウェスターリンドU.
ら
ムチン選択的プロテアーゼStcEにより、ヒト癌関連ムチンの分子的および機能的解析が可能になった。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2019; 116: 7278-7287
https://doi.org/10.1073/pnas.1813020116
論文で見る
スコープス (128)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
Bhowmick R.
ゴーサルA.
ダスB.
コーリーH.
サハ D.R.
ガングリー S.
ナンディ R.K.
バドラ R.K.
チャタジー N.S.
コレラ菌の腸管付着にはコロニー形成因子GbpAとムチンの協調的相互作用が関与する。
Infect. Immun. 2008; 76: 4968-4977
https://doi.org/10.1128/IAI.01615-07
論文で見る
スコープス (102)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ルースJ.S.M.
フォルスバーグZ.
フラアイエ M.W.
エイシンクV.G.H.
Vaaje-Kolstad G.
Vibrio cholerae colonization factor GbpAが活性型溶菌多糖モノオキシゲナーゼであることを示す迅速定量活性測定法。
FEBS Lett.
https://doi.org/10.1016/j.febslet.2014.07.036
論文で見る
(123件)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
バンセ A.V.
ヴァンベージュS.
スミス T.J.
ローガン S.L.
ギレミン K.
分泌されたアエロモナスGlcNAc結合タンパク質GbpAは、ゼブラフィッシュ腸内の上皮細胞増殖を刺激する。
Gut Microbes. 2022; 15: 2183686
https://doi.org/10.1101/2022.06.27.497793
論文で見る
スコパス (0)
クロス
グーグル奨学生
スンダラマン D.
スミス T.J.
カスト J.V.Z.
ギルミンK.
パルタサラシーR.
腸内細菌間の相互作用メカニズムとしての解離。
Biophys. J. 2022; 121: 3458-3473
https://doi.org/10.1016/j.bpj.2022.08.010
論文で見る
スコープス (0)
パブコメ
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
ニューウェル P.D.
ボイドC.D.
ゾンダーマンH.
オトゥールG.A.
c-di-GMPエフェクターシステムは、インサイドアウトのシグナル伝達と表面タンパク質の切断によって細胞接着を制御する。
PLoS Biol.
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000587
論文で見る
スコープス (176)
PubMed
クロスフィルム
グーグル奨学生
ボイドC.D.
チャタジー D.
ゾンダーマンH.
オトゥール G.A.
シュードモナス・フルオレッセンスPf0-1のバイオフィルム形成制御に必要なLapGはカルシウム依存性プロテアーゼである。
J. Bacteriol. 2012; 194: 4406-4414
https://doi.org/10.1128/JB.00642-12
論文で見る
スコープス (43)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
レトゥニックI.
ケドカーS.
ボーク P.
SMART：最近の最新情報、新たな展開、2020年の状況。
Nucleic Acids Res. 2021; 49: D458-D460
https://doi.org/10.1093/nar/gkaa937
論文で見る
スコープス (576)
PubMed
クロスリファレンス
グーグル奨学生
マッシミーノ L．
ランパレッリL.A.
ホウシャールY.
ダレシオ S.
ペイリン・ビルーレL.
ヴェトラーノ S.
ダネーゼ S.
ウンガロ F.
炎症性腸疾患のトランスクリプトームとメタトランスクリプトームメタ解析（IBD TaMMA）フレームワーク。
Nat. Comput. Sci. 2021; 1: 511-515
https://doi.org/10.1038/s43588-021-00114-y
論文で見る
スコープス (16)
クロス
グーグル奨学生
ハンソンG.C.
腸管感染と炎症における粘液層の役割。
Curr. Opin. Microbiol. 2012; 15: 57-62
https://doi.org/10.1016/j.mib.2011.11.002
論文で見る
スコープス (306)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ヴォークトC.G.P.
ワーゲナーJ.A.
ファン・プッテンJ.P.M.
ゼブラフィッシュの重複TLR5はヘテロ二量体受容体として機能する。
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018; 115: e3221-e3229
https://doi.org/10.1073/pnas.1719245115
論文で見る
スコープス (33)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
デサイ M.S.
シーカッツA.M.
コロパトキンN.M.
カマダ・N.
ヒッキー C.A.
ウォルター M.
プードロ N.A.
北本 慎二
テラポン N.
ミュラーA.
他。
食物繊維を欠乏させた腸内細菌叢は大腸粘液バリアーを劣化させ、病原体感受性を高める。
Cell. 2016; 167: 1339-1353.e21
https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.10.043
論文で見る
スコープス (1479)
PubMed
要旨
全文
全文PDF
グーグル奨学生
オットマン N.
デイビッド M.
スアレス・ディエス M.
ボーレン S.
シャープ P.J.
マルティンス・ドス・サントス V.A.P.
スミット H.
ベルザー C.
デ・ヴォスW.M.
アッカーマンシア・ムチニフィラ（Akkermansia muciniphila）の代謝能力のゲノムスケールモデルとオミックス解析 ムチンを優先的に分解する生活様式を明らかにした。
Appl. Microbiol. 2017; 83: e01014-17
論文で見る
スコープス (130)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ミハルチク E.
バラブシェビッチN.
ヴァフルシェワT.
ソコロフ A.
ベイコワ J.
ラキティナ D.
シェルバコフ P.
グセフ S.
グセフ A.
カラエワZ.
他。
大腸菌に吸着されたムチンはin vitroで好中球の活性化に影響を与える。
FEBS Open Bio. 2020; 10: 180-196
https://doi.org/10.1002/2211-5463.12770
論文で見る
スコープス(4)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
山口幹男
廣瀬義人
竹村雅彦
小野雅彦
住友T.
中田昌宏
寺尾芳昭
川端慎一郎
肺炎球菌は細胞壁アンカータンパク質PfbAを介して宿主細胞の貪食を回避し、宿主の死亡率を制限する。
Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019; 9: 301
https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00301
論文で見る
スコープス (14)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
コペンハーゲン-グレイザーS.
ソル A.
アベッドJ.
ナオールR.
チャン X.
ハン Y.W.
バクラッハG.
Fusobacterium nucleatumのFap2は、凝集、細胞接着、早産に関与するガラクトース阻害性接着因子である。
Infect. Immun. 2015; 83: 1104-1113
https://doi.org/10.1128/IAI.02838-14
論文で見る
スコープス (126)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
アベッド J.
エムゴードJ.E.M.
ザミールG.
ファロージャ M.
アルモギー G.
グレノフ A.
ソル A.
ナオル R.
ピカルスキー E．
アトラン K.A.
他
Fap2は腫瘍発現Gal-GalNAcに結合することにより、Fusobacterium nucleatum大腸腺癌濃縮を仲介する。
Cell Host Microbe. 2016; 20: 215-225
https://doi.org/10.1016/j.chom.2016.07.006
論文で見る
スコパス (381)
PubMed
概要
全文
全文PDF
グーグル奨学生
カササンタ M.A.
ユー・シー・シー
ウダイセリアンB.
サンダース B.E.
ウマナン A.
チャン Y.
ペン・エイチ
ダンカン A.J.
ワン・Y．
Li L.
他。
Fusobacterium nucleatumの宿主細胞への結合と浸潤は、IL-8とCXCL1の分泌を誘導し、大腸癌細胞の遊走を促進する。
Sci. Signal. 2020; 13: 1-13
https://doi.org/10.1126/SCISIGNAL.ABA9157
論文で見る
スコープス (100)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
スンダラマン D.
ヘイ E.A.
マルティンス D.M.
シールズ D.S.
ペティナーリ N.L.
パルタサラシーR.
ゼブラフィッシュ腸内細菌叢における高次相互作用がペアワイズ競争を減衰させる。
mBio. 2020; 11: 1-15
https://doi.org/10.1128/mBio.01667-20
論文で見る
スコパス (16)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ベイルズ P.M.
レンケ E.M.
メイ S.L.
シェン Y.
ネルソン D.C.
ESKAPE菌およびその他の病原体からバイオフィルム関連EPS外多糖を精製し、その特性を明らかにした。
PLoS One. 2013; 8: e67950
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0067950
論文で見る
スコープス(150)
パブコメ
クロス
グーグル奨学生
レンショー S.A.
ロインズC.A.
トルシェルのD.M.I.
エルワーシー S.
インガム P.W.
ワイト M.K.B.
好中球性炎症のトランスジェニック・ゼブラフィッシュ・モデル。
Blood. 2006; 108: 3976-3978
https://doi.org/10.1182/blood-2006-05-024075
論文で見る
日本
PubMed
クロス
グーグル奨学生
メランコンE.
ゴメス・デ・ラ・トーレ・カニーS.
Sichel S.
ケリー M.
ワイルズ T.J.
ロールズ J.F.
アイゼン J.S.
Guillemin K.
無胚葉ゼブラフィッシュの誘導とgnotobiotic飼育のベストプラクティス。
Methods Cell Biol.
https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2016.11.005
論文で見る
スコープス (86)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
シャンクス R.M.
カイアッツァN.C.
ヒンサ S.M.
トゥーテイン C.M.
オトゥール G.A.
グラム陰性菌の遺伝子操作のためのサッカロマイセス・セレビシエベースの分子ツールキット
Appl. Environ. Microbiol. 2006; 72: 5027-5036
https://doi.org/10.1128/AEM.00682-06
論文で見る
スコープス (286)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
ジェミエリータ M．
タオルミナ M.J.
バーンズ A.R.
ハンプトン J.S.
ロリグ A.S.
ギルミンK.
Parthasarathy R.
ゼブラフィッシュの腸に定着する細菌種の増殖の時空間的特徴。
mBio. 2014; 5: 1-8
https://doi.org/10.1128/mBio.01751-14
論文で見る
スコープス (84)
クロスリファレンス
グーグル奨学生
ヘイ E.A.
Parthasarathy R.
3D顕微鏡データセットにおける細菌同定のための畳み込みニューラルネットワークの性能。
PLoS Comput. Biol. 2018; 14: e1006628
https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006628
論文で見る
スコープス (35)
PubMed
クロス
グーグル奨学生
論文情報
出版履歴
出版 2023年7月28日
受理 受理：2023年7月6日
改訂版受理 2023年5月11日
受理：2023年5月11日 2022年7月12日
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.07.003

著作権
© 2023 Elsevier Inc.
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また、このような研究は、科学的根拠を欠くものである。このような、曖昧で、曖昧で、曖昧で、曖昧で、曖昧で、曖昧で、曖昧で。このような試合では、このような試合はありません。このような稚魚は、その稚拙さゆえに、その稚拙さを際立たせている。このような素晴らしい試合は初めてです。私は、このような素晴らしいゲームをプレイすることはできません。 このような素晴らしい試合は初めてです。このような稚魚は、そのような稚拙な稚魚である可能性があります。
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