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Control of drug resistance and tolerance in Staphylococcus aureus through cell wall turnover

Research Project

Project/Area Number 19K07546
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

Okuda Kenichi  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70624245)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords薬剤耐性 / バイオフィルム / 黄色ブドウ球菌 / メチシリン耐性黄色ブドウ球菌 / MRSA / 細胞壁 / 抗菌薬 / β-ラクタム / mecA / トランスグリコシラーゼ / メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)
Outline of Research at the Start

黄色ブドウ球菌は院内感染の主要な原因菌であり、敗血症や創部感染などの重篤な感染症を引き起こす。本菌による感染症を難治化させる要因として、耐性遺伝子の獲得・発現による薬剤耐性化とバイオフィルムと呼ばれる薬剤抵抗性の菌-マトリックス集合体の形成が挙げられる。研究代表者これまでに、黄色ブドウ球菌の薬剤耐性とバイオフィルム形成による薬剤抵抗性の両方に関与する因子として、細胞壁ターンオーバー因子を同定している。本研究は、細胞壁ターンオーバーと薬剤耐性・抵抗性がどのような分子基盤によって結びついているかを理解することで、黄色ブドウ球菌による難治性感染を効果的に制御するための基盤を確立するものである。

Outline of Final Research Achievements

We revealed that IsaA, a lytic transglycosylase involved in cell wall turnover of Staphylococcus aureus, is involved in biofilm formation. We also revealed that β-lactam resistance was significantly decreased in isaA-deleted strains compared with that of wild-type strains. These results suggest that IsaA is a promising target to attenuate biofilm formation and β-lactam resistance, which are factors that make Staphylococcus aureus infections difficult to treat.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

黄色ブドウ球菌の薬剤耐性とバイオフィルム形成は本菌による感染症の難治化要因であり、効果的な制御法の開発が求められている。本研究では、細胞壁ターンオーバー因子であるIsaAが黄色ブドウ球菌の薬剤耐性とバイオフィルム形成の両方に関与することを明かにした。今後、バイオフィルム形成やβ-ラクタム薬耐性におけるIsaAの役割をさらに深く理解することで、細胞壁ターンオーバーを標的とした黄色ブドウ球菌感染症の新規治療法の開発につながるものと期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Robert Debre Hospital(フランス)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Small-Molecule-Induced Activation of Cellular Respiration Inhibits Biofilm Formation and Triggers Metabolic Remodeling in Staphylococcus aureus2022

    • Author(s)
      Okuda Ken-ichi、Yamada-Ueno Satomi、Yoshii Yutaka、Nagano Tetsuo、Okabe Takayoshi、Kojima Hirotatsu、Mizunoe Yoshimitsu、Kinjo Yuki
    • Journal Title

      mBio

      Volume: 13 Issue: 4

    • DOI

      10.1128/mbio.00845-22

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of lytic transglycosylases in biofilm formation and β-lactam resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus2019

    • Author(s)
      Anne-Aurelie Lopes, Yutaka Yoshii, Satomi Yamada, Mari Nagakura, Yuki Kinjo, Yoshimitsu Mizunoe, Ken-ichi Okuda
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 63 Issue: 12

    • DOI

      10.1128/aac.01277-19

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低分子化合物による細胞呼吸の亢進は黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成を阻害し代謝リモデリングを誘導する2022

    • Author(s)
      奥田賢一, 金城雄樹.
    • Organizer
      第70回日本化学療法学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子化合物による呼吸の活性化は黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成を阻害し代謝リモデリングを誘導する2022

    • Author(s)
      奥田賢一, 金城雄樹.
    • Organizer
      第36回日本バイオフィルム学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子化合物JBD1は黄色ブドウ球菌の細胞呼吸を活性化することでバイオフィルム形成を阻害し代謝リモデリングを誘導する2022

    • Author(s)
      奥田賢一, 金城雄樹.
    • Organizer
      第105回日本細菌学会関東支部総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] トランスグリコシラーゼ遺伝子の欠損はmecA非依存的にメチシリン耐性黄色ブドウ球菌のβ-ラクタム感性化を誘導する2020

    • Author(s)
      奥田賢一, 金城雄樹
    • Organizer
      第69回日本感染症学会東日本地方会学術集会・第67回日本化学療法学会東日本支部総会合同学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] MRSAにおけるトランスグリコシラーゼ遺伝子の欠損はmecA発現レベルに関わらずβ-ラクタム感受性化を誘導する2020

    • Author(s)
      奥田賢一、Anne-Aurelie Lopes、吉井悠、山田聡美、永倉茉莉、水之江義充、金城雄樹
    • Organizer
      第93回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成と薬剤耐性おけるトランスグリコシラーゼの関与2019

    • Author(s)
      奥田賢一、Anne-Aurelie Lopes、吉井悠、山田聡美、永倉茉莉、水之江義充、金城雄樹
    • Organizer
      第33回日本バイオフィルム学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のトランスグリコシラーゼはバイオフィルム形成と薬剤耐性に関与する2019

    • Author(s)
      奥田賢一、金城雄樹
    • Organizer
      第67回日本化学療法学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成と薬剤耐性におけるトランスグリコシラーゼの関与2019

    • Author(s)
      奥田賢一、Anne-Aurelie Lopes、吉井悠、山田聡美、永倉茉莉、水之江義充、金城雄樹
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] バイオフィルム形成抑制剤2021

    • Inventor(s)
      奥田 賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      奥田 賢一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-196755
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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