白石　宗 (シライシ　ツカサ)

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所属

医学部 微生物学講座

職名

助教

ホームページ

https://www.microbe-sapmed.com

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2013年
    -
    継続中

    札幌医科大学   医学部   微生物学講座  

  • 2009年
    -
    2013年

    北海道大学大学院   農学院   微生物生理学研究室  

  • 2004年
    -
    2006年

    東京農業大学大学院   農学研究科   菌株保存室  

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 北海道大学   博士（農学）

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2019年09月
    -
    継続中

    北海道美唄聖華高等学校   民間講師（非常勤）

  • 2013年10月
    -
    継続中

    札幌医科大学   医学部 微生物学講座   助教

  • 2010年04月
    -
    2013年09月

    北海道大学大学院   農学院 微生物生理学研究室   博士後期課程

  • 2009年04月
    -
    2010年03月

    北海道大学大学院   農学院 微生物生理学研究室   研究生

    研究生

  • 2006年04月
    -
    2009年03月

    ユニ・チャーム株式会社  

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 　
    　
    　

    日本農芸化学会

  • 　
    　
    　

    日本乳酸菌学会

  • 　
    　
    　

    日本細菌学会北海道支部会

  • 　
    　
    　

    腸内細菌学会

  • 　
    　
    　

    日本細菌学会

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ライフサイエンス   応用微生物学  

  • ライフサイエンス   細菌学  

  • ライフサイエンス   形態、構造  

  • ライフサイエンス   医療薬学  

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researchmapの所属 【 表示 ／ 非表示 】

  • 札幌医科大学   医学部 微生物学講座   助教  

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • リポテイコ酸

  • 乳酸菌

  • 構造多様性

  • リポ多糖

  • 細胞表層

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Immunostimulatory activity of lipoteichoic acid with three fatty acid residues derived from <i>Limosilactobacillus antri</i> JCM 15950 <sup>T</sup>

    Shino Yamasaki-Yashiki, Tsukasa Shiraishi, Mai Gyobu, Haruna Sasaki, Jun Kunisawa, Shin-ichi Yokota, Yoshio Katakura

    Applied and Environmental Microbiology ( American Society for Microbiology )    e0119724  2024年09月  [査読有り]

    担当区分：   筆頭著者

    　概要を見る

    ABSTRACT Some strains of lactic acid bacteria can regulate the host’s intestinal immune system. Bacterial cells and membrane vesicles (MVs) of Limosilactobacillus antri JCM 15950 T promote immunoglobulin A (IgA) production in murine Peyer’s patch cells via toll-like receptor (TLR) 2. This study aimed to investigate the role of lipoteichoic acid (LTA), a ligand of TLR2, in the immunostimulatory activity of these bacterial cells and their MVs. LTA extracted from bacterial cells was purified through hydrophobic interaction chromatography and then divided into fractions LTA1 and LTA2 through anion-exchange chromatography. LTA1 induced greater interleukin (IL)-6 production from macrophage-like RAW264 cells than LTA2, and the induced IL-6 production was suppressed by TLR2 neutralization using an anti-TLR2 antibody. The LTAs in both fractions contained two hexose residues in the glycolipid anchor; however, LTA1 was particularly rich in triacyl LTA. The free hydroxy groups in the glycerol phosphate (GroP) repeating units were substituted by d -alanine ( d -Ala) and α-glucose in LTA1, but only by α-glucose in LTA2. The dealanylation of LTA1 slightly suppressed IL-6 production in RAW264 cells, whereas deacylation almost completely suppressed IL-6 production. Furthermore, IL-6 production induced by dealanylated LTA1 was markedly higher than that induced by dealanylated LTA2. These results indicated that the critical moieties for the immunostimulatory activity of L. antri -derived LTA were the three fatty acid residues rather than the substitution with d -Ala in GroP. LTA was also detected in MVs, suggesting that the triacyl LTA, but not the diacyl LTA, translocated to the MVs and conferred immunostimulatory activity. IMPORTANCE Some lactic acid bacteria activate the host intestinal immune system via toll-like receptor (TLR) 2. Lipoteichoic acid (LTA) is a TLR2 ligand; however, the moieties of LTA that determine its immunostimulatory activity remain unclear because of the wide diversity of LTA partial structures. We found that Limosilactobacillus antri JCM 15950 T has three types of LTAs (triacyl, diacyl, and monoacyl LTAs). Specifically, structural analysis of the LTAs revealed that triacyl LTA plays a crucial role in immunostimulation and that the fatty acid residues are essential for the activity. The three acyl residues are characteristic of LTAs from many lactic acid bacteria, and our findings can explain the immunostimulatory mechanisms widely exhibited by lactic acid bacteria. Furthermore, the immunostimulatory activity of membrane vesicles released by L. antri JCM 15950 T is due to the transferred LTA, demonstrating a novel mechanism of membrane vesicle-mediated immunostimulation.

    DOI

  • Preparation and Structural Analysis of Lipoteichoic Acid on Cell Membranes Derived from Lactic Acid Bacteria

    Tsukasa Shiraishi, Shin-ichi Yokota

    Methods in Molecular Biology ( Springer US )  2851   39 - 60  2024年08月

    担当区分：   筆頭著者  , 責任著者

    DOI

  • Lipoteichoic acid composed of poly-glycerolphosphate containing l-lysine and involved in immunoglobulin A-inducing activity in Apilactobacillus genus

    Tsukasa Shiraishi, Chiaki Matsuzaki, Tai-Ying Chiou, Hiroyuki Kumeta, Manami Kawada, Kenji Yamamoto, Tomoya Takahashi, Shin-Ichi Yokota

    Int J Biol Macromol     132540  2024年05月  [査読有り]

    担当区分：   筆頭著者  , 責任著者

    DOI

  • PmrAB, the two-component system of Acinetobacter baumannii, controls the phosphoethanolamine modification of lipooligosaccharide in response to metal ions

    Noriteru Yamada, Go Kamoshida, Tsukasa Shiraishi, Daiki Yamaguchi, Momoko Matsuoka, Reika Yamauchi, Nana Kanda, Roku Kamioka, Norihiko Takemoto, Yuji Morita, Masahiro Fujimuro, Shin-Ichi Yokota, Kinnosuke Yahiro

    J Bacteriol   206 ( 5 ) e0043523  2024年05月  [査読有り]

    DOI

  • Role of Lipoteichoic Acid from the Genus Apilactobacillus in Inducing a Strong IgA Response

    Chiaki Matsuzaki, Tsukasa Shiraishi, Tai-Ying Chiou, Yukari Nakashima, Yasuki Higashimura, Shin-ichi Yokota, Kenji Yamamoto, Tomoya Takahashi

    Appl Environ Microbiol. ( American Society for Microbiology )  88 ( 8 ) e0019022  2022年04月  [査読有り]

    　概要を見る

    The components of lactic acid bacteria that exert immunostimulatory effects are of increasing interest for therapeutic and prophylactic options, such as alternatives to antibiotics, cognitive enhancements, and vaccine adjuvants. LTAs act as immunostimulatory molecules in the host innate immune system by interacting with pattern recognition receptors.

    DOI

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書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】

  • Lactic Acid Bacteria Methods and Protocols

    Tsukasa Shiraishi, Shin-ichi Yokota( 担当： 共著,  担当範囲: Preparation and Structural Analysis of Lipoteichoic Acid on Cell Membranes Derived from Lactic Acid Bacteria)

    Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature  2024年09月 ISBN: 9781071640951

  • 日本乳酸菌学会誌Vol. 35, No. 2

    白石宗( 担当： 単著,  担当範囲: 乳酸菌研究者のキャリアデザイン ♯12 白石宗氏)

    乳酸菌学会本部  2024年

  • 日本乳酸菌学会誌Vol. 31, No. 1

    白石宗( 担当： 単著,  担当範囲: 乳酸菌あれこれ ♯80 論文を過大に信用してはいけない？)

    乳酸菌学会本部  2020年

  • エンドトキシン・自然免疫研究21ーエンドトキシン・自然免疫研究のフロンティアをめざしてー(日本エンドトキシン・自然免疫研究会編)

    白石宗, 久富亮佑, 佐藤耶舞羽, 森田直樹, 吹谷智, 佐藤豊孝, 横田篤, 横田伸一( 担当： 共著,  担当範囲: Lactobacillus gasseri に共通する種特異的なリポテイコ酸の化学構造)

    医学図書出版  2018年

  • エンドトキシン・自然免疫研究20ー自然免疫における化学生物学の貢献ー(日本エンドトキシン・自然免疫研究会編)

    白石宗, 北川学, 山本聡, 久富亮佑, 佐藤豊孝, 涌井秀樹, 伊藤英晃, 宮本篤, 横田伸一( 担当： 共著,  担当範囲: 納豆由来ペプチドの特異な殺菌効果とその作用機序.)

    医学図書出版  2017年

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Misc 【 表示 ／ 非表示 】

  • Lactobacillus gasseriに共通する種特異的なリポテイコ酸の化学構造 【優秀演題賞】

    白石宗, 久富亮佑, 佐藤耶舞羽, 森田直樹, 吹谷智, 佐藤豊孝, 横田篤, 横田伸一

    エンドトキシン・自然免疫研究(Web)   21  2018年

    J-GLOBAL

  • Lactobacillus gasseri種に共通する種特異的なリポテイコ酸の化学構造

    久富亮佑, 白石宗, 佐藤耶舞羽, 森田直樹, 吹谷智, 佐藤豊孝, 横田篤, 横田伸一

    日本乳酸菌学会誌   28 ( 2 )  2017年

    J-GLOBAL

  • Lactobacillus gasseri種に共通するリポテイコ酸の特異的構造

    久富亮佑, 白石宗, 佐藤耶舞羽, 森田直樹, 吹谷智, 佐藤豊孝, 横田篤, 横田伸一

    日本細菌学雑誌(Web)   72 ( 1 )  2017年

    J-GLOBAL

  • Lactobacillus gasseri JCM 1131<sup>T</sup>の対数期におけるリポテイコ酸の局在:Membrane vesicle表層に露出されるリポテイコ酸

    白石宗, 佐藤耶舞羽, 横田伸一, 伊藤利章, 吹谷智, 横田篤

    エンドトキシン・自然免疫研究   19  2016年

    J-GLOBAL

  • 対数期におけるLactobacillus gasseri JCM1131<sup>T</sup>のリポテイコ酸の局在

    白石宗, 横田伸一, 佐藤耶舞羽, 伊藤利章, 吹谷智, 山本聡, 小笠原徳子, 佐藤豊孝, 横田篤

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2016  2016年

    J-GLOBAL

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産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】

  • 腸管免疫賦活剤及びIgA産生促進剤

    松﨑千秋, 白石宗, 横田伸一, 山本憲二, 邸泰瑛, 高橋知也

    特許権

  • 腸管免疫賦活剤、IgA産生促進剤及び遺伝子発現促進剤

    松﨑千秋, 白石宗, 横田伸一, 山本憲二, 邸泰瑛, 高橋知也

    特許権

  • 生理用ナプキン

    特許5569921

    和田充弘, 白石宗, 野田 祐樹

    特許権

  • 吸収性物品

    特許5112943

    川上祐介, 白石宗

    特許権

  • 吸収性物品

    特許5199646

    川上祐介, 白石宗

    特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • Apilactobacillus kosoi 10HT 乳酸菌株由来新奇リポテイコ酸の構造および免疫賦活活性の構造活性相関の解明

    研究期間:

    2023年04月
    -
    2025年03月
     

    横田伸一, 白石宗

    担当区分： 研究分担者

  • 新奇構造を有する高純度リポテイコ酸の免疫応答に関する研究

    基盤研究(C)

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2025年03月
     

    白石宗

    担当区分： 研究代表者

  • TLR10の多様性に注目した胃がん発がん機構の解析

    基盤研究(C)

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2024年03月
     

    永島 裕之, 山本 聡, 加藤 淳二, 白石 宗

    担当区分： 研究分担者

    　研究概要を見る

    これまでTLR10はヒトに10あるTLRのうち、機能が判明していないTLRであると報告されていて、関連する感染症すら報告がない状態であった。しかし我々はHelicobater pylori感染がTLR10と強い関係を示すことを発見した。以下の問を設定し研究を行っている。 1)H.pyloriの特異的なLPSの構造がTLR10に認識されるのではないか、 2)TLR10のSNPによってH. pyloriの病原性に違いがあるのではないか 今回の研究に対して以下の実績を得ている 1)TLR10のリガンドの解析を行った。大阪大学深瀬教授の研究室から合成Lipid Aを入手し、HEK-cellにTLR10を遺伝子導入し、NF-kBの活性を測定。Helicobacter pylori LPSで刺激することで、NF-kBの活性を認めた。TLR10のリガンドの構造解析で良好な結果を得た。さらに同様の構造を有する合成リポタンパク質で同様の結果が得られるかを解析している最中である。これまで不明とされていたTLR10のリガンドの構造パターンを決定づける結果が得られている。 2) TLR10のSNPと胃粘膜のサイトカイン、病理組織変化に関する解析を行った。TLR10 SNPによって病理学的な炎症反応の違い、サイトカイン（IL-8等）の発現の違いがあるとの結果を得た。現在論文作成中となっている。

  • 低活性を示すToll様受容体アゴニストの情報伝達経路の解明

    基盤研究(B)

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    横田 伸一, 小笠原 徳子, 山本 聡, 白石 宗, 永島 裕之, 佐藤 豊孝

    担当区分： 研究分担者

    　研究概要を見る

    グラム陽性菌リポテイコ酸（LTA）のIL-8産生誘導能に関して、ヒト結腸癌由来細胞であるCaco-2細胞は、TLR4アゴニストのリポ多糖（LPS）、TLR2/TLR1アゴニストのPam3CSKや３種の乳酸菌LTAにはほとんど応答しないのに対して、黄色ブドウ菌LTAとTLR2/TLR6アゴニストでのみIL-8産生が認められるという特異なサイトカイン応答を示した。検討した3種の乳酸菌LTAと黄色ブドウ球菌LTAの親水性領域はD-アラニン置換のあるグリセロールリン酸ポリマーで共通している。一方、アンカー糖脂質の脂質成分として、黄色ブドウ球菌ではC18:0と分岐脂肪酸であるanteiso-C17:0、anteiso-C15:0から構成され、乳酸菌では不飽和脂肪酸C18:1(n-9)とC16:0、さらにガセリ菌以外ではシクロプロパン環を有するC19:cyが含まれていた。脂質の組成の違いがLTAのCaco-2細胞によるLTAの認識に違いを与えていることが示唆された。 低活性TLRアゴニストの情報伝達とマクロライド系抗菌薬が持つ免疫調節活性の情報伝達系の関連性に関して、クラリスロマイシン結合タンパク質として同定していたNIP-SNAP-1, 2のCrispr-Cas9によるノックアウト（KO）細胞株とsiRNAによるノックダウン（KD）細胞株を作製した。グラム陰性菌リポ多糖（LPS）刺激によるIL-8, IL-6産生誘導は、KDで著明に低下したが、KOでは変化が認められなく、挙動に違いが認められた。NIP-SNAP-1, 2のサイトカイン誘導との関連は示唆されたが、KOにおける挙動では何らかのサルベージ経路が働いているとの仮説を立て、RNseq解析を行い、それに関わる因子の同定に着手した

  • 新奇機能性食品素材の応用に向けたガセリ菌の膜小胞に関する研究

    若手研究

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2024年03月
     

    白石宗

    担当区分： 研究代表者

    　研究概要を見る

    本研究では、宿主と相互作用することが知られている「膜小胞（MV）」に関して、乳酸菌のような有用細菌においてMVの知見がまだまだ少ないことに着目して、ヒト腸内乳酸菌のMVの免疫誘導能および、菌体との脂質構成や内包タンパク質の違いなどの特徴を明らかにすることで、MVを新たなバイオジェニクスとした機能性食品素材への応用の可能性を評価することを目的とした。今年度は以下の成果が得られた。 L. gasseri JCM 1131T および比較対象として Staphylococcus aureus ATCC 10832 を使用して、MVの精製を行い、回収率、含有タンパク質および核酸量の再現性を確認した。精製方法は、一般的なMV精製法である超遠心を用いた。透過電子顕微鏡により、得られた画分中にMVの存在を確認した。 L. gasseri JCM 1131T と S. aureus ATCC 10832 から、それぞれ湿重量で8.1 mg/g cellと6.7 mg/g cellの粗精製MV画分が得られた。タンパク質および核酸含有量は、それぞれ L. gasseri で8.1 ug/mg、4.1 ug/mgであり、S. aureus で0.2 ug/mg、2.1 ng/mgだった。前回の結果と比較すると、S. aureus のMV画分のタンパク質が今回約20倍ほど少なかったが、その他はほぼ再現が確認された。L. gasseri に比べて、S. aureus のMV画分には核酸量が少なく非常に興味深い。また、これらのMV画分を使用して、菌体との膜脂質組成を比較するため、まずは菌体から脂質を抽出して、カラムによってリン脂質、糖脂質、中性脂質に分けて、GC-MSで分析したが、再現のある結果が得られなかった。今後は、脂質構成分析を進めるとともに、MVの免疫誘導能評価を優先的に進める予定である。

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講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】

  • Apilactobacillus 属乳酸菌が有する新奇構造のリポテイコ酸とそのIgA誘導活性

    白石宗, 松﨑千秋, 邱泰瑛, 久米田博之, 川田真実, 山本憲二, 髙橋知也, 横田伸一

    日本乳酸菌学会2024  

    発表年月： 2024年

  • 膜小胞の表層におけるリポテイコ酸の局在

    白石宗, 横田伸一, 佐藤耶舞羽, 伊藤利章, 吹谷智, 山本聡, 佐藤豊孝, 横田篤

    細菌学若手コロッセウム2016  

    発表年月： 2016年

  • 腸内乳酸菌 Lactobacillus gasseri JCM 1131T のリポテイコ酸に認められた 新奇構造と細胞表層における局在

    白石宗, 横田伸一

    日本エンドトキシン・自然免疫研究会2014  

    発表年月： 2014年

  • 納豆由来ペプチドの特異な殺菌活性と作用機序

    白石宗, 北川学, 山本聡, 久富亮佑, 佐藤豊孝, 涌井秀樹, 伊藤英晃, 宮本篤, 横田伸一

    細菌学若手コロッセウム2017  

    発表年月： 2017年

  • 乳酸桿菌の対数期に膜小胞上に局在するリポテイコ酸

    白石宗, 横田伸一, 佐藤耶舞羽, 伊藤利章, 吹谷智, 山本聡, 佐藤豊孝, 横田篤

    日本乳酸菌学会2018  

    発表年月： 2018年

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担当経験のある科目(授業) 【 表示 ／ 非表示 】

  • 微生物学  

    札幌医科大学、北海道美唄聖華高等学校  

  • 微生物学実習  

    札幌医科大学  

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2022年
    -
    継続中

      副委員長

  • 2022年
    -
    2023年

      実行委員長

  • 2020年
    -
    2024年

      評議員

  • 2016年
    -
    継続中

      泊まり込みセミナー実行委員会

  • 2015年
    -
    継続中

      幹事

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