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Elucidation and Application of Inflammatory Mechanisms of Candidate Probiotic Escherichia coli that Suppresses Inflammation against Host Cells

Research Project

Project/Area Number 19K16639
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

Tanimoto Yoshihiko  大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 客員研究員 (10780984)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords大腸菌 / プロバイオティクス / 炎症応答抑制 / サイトカイン / トランスポゾン挿入遺伝子変異 / 腸炎改善 / 下痢原性大腸菌 / 炎症抑制
Outline of Research at the Start

本研究は、分散接着性大腸菌(DAEC)の下痢原性を探索するなかで発見した、ヒト上皮細胞に対して炎症性サイトカイン誘導を抑制する大腸菌株のその詳細なメカニズム解明を目指すものである。具体的には、抑制に関わる当該株の責任遺伝子の同定およびその宿主細胞の標的分子の同定を目指し、また、マウスモデルを用いた腸管免疫に与える影響等を評価する。腸管内での炎症応答を抑制し得る、つまり下痢予防や腸疾患に対する治療方法となるプロバイオティクス大腸菌としての応用を見出すための基礎的知見を得ることを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

We discovered an E. coli strain that suppresses inflammatory responses to the host, and worked to elucidate its mechanism of action with a view to applying it as a probiotic E. coli. Using a mouse model, we found a tendency for improvement of intestinal inflammation. In addition, we performed gene knockout of the strain and were able to identify several genes related to inflammation suppression. This is a new approach to research that discovered the mechanism by which E. coli exerts beneficial effects on humans.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大腸菌研究は主にその病原性に着目され、病原機構に対する研究は大きく進んでいる。我々は、大腸菌がヒトに対して有益な作用をもたらすことを過去に発見し、その作用機序に着目してきた。本研究期間内に、マウスモデルを用いた腸炎改善、および菌株の遺伝子ノックアウトによって炎症抑制に関する遺伝子を同定した。これらのことは、当該大腸菌株がプロバイオティクスとして応用できる可能性を示している。

Report

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

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Comparison of RT-PCR, RT-LAMP, and Antigen Quantification Assays for the Detection of SARS-CoV-22022

    • Author(s)
      Tanimoto Yoshihiko、Mori Ai、Miyamoto Sonoko、Ito Erika、Arikawa Kentaro、Iwamoto Tomotada
    • Journal Title

      Japanese Journal of Infectious Diseases

      Volume: 75 Issue: 3 Pages: 249-253

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2021.476

    • NAID

      130008094756

    • ISSN
      1344-6304, 1884-2836
    • Year and Date
      2022-05-31
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Seroepidemiological survey on pigs and cattle for novel K88 (F4)-like colonisation factor detected in human enterotoxigenic Escherichia coli2022

    • Author(s)
      1.Tanimoto Y, Inoue M, Komatsu K, Odani A, Wada T, Kage-Nakadai E, Nishikawa Y.
    • Journal Title

      Epidemiology and Infection

      Volume: 150 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1017/s0950268821002697

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] <i>Bacillus subtilis</i> var. <i>natto</i> increases the resistance of <i>Caenorhabditis elegans</i> to gram‐positive bacteria2021

    • Author(s)
      Katayama R.、Matsumoto Y.、Higashi Y.、Sun S.、Sasao H.、Tanimoto Y.、Nishikawa Y.、Kage‐Nakadai E.
    • Journal Title

      Journal of Applied Microbiology

      Volume: 131 Issue: 6 Pages: 3032-42

    • DOI

      10.1111/jam.15156

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microfluidics sorting enables the isolation of an intact cellular pair complex of CD8+ T cells and antigen-presenting cells in a cognate antigen recognition-dependent manner2021

    • Author(s)
      Kuwabara Soichiro、Tanimoto Yoshihiko、Okutani Mie、Jie Meng、Haseda Yasunari、Kinugasa-Katayama Yumi、Aoshi Taiki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 6 Pages: e0252666-e0252666

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0252666

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  • [Journal Article] Metolazone upregulates mitochondrial chaperones and extends lifespan in Caenorhabditis elegans2020

    • Author(s)
      Ito Ai、Zhao Quichi、Tanaka Yoichiro、Yasui Masumi、Katayama Rina、Sun Simo、Tanimoto Yoshihiko、Nishikawa Yoshikazu、Kage-Nakadai Eriko
    • Journal Title

      Biogerontology

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 119-131

    • DOI

      10.1007/s10522-020-09907-6

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Detection of F4 Homologous Adhesin Factor in Escherichia coli Carrying astA2022

    • Author(s)
      鈴木優希, 谷本佳彦, 陳彦霖, 中村寛海, 大屋憲司, 西川禎一, 和田崇之
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      第92回日本細菌学会総会
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  • [Presentation] Whole-genome analysis of diffusely adherent Escherichia coli without typical adhesins2022

    • Author(s)
      山﨑康祐, 谷本佳彦, 陳彦霖, 西川禎一, 中台(鹿毛)枝里子, 和田崇之
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      第92回日本細菌学会総会
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  • [Presentation] バクテリオファージQβを用いたウイルスの浄水処理特性の推定2021

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      鬼丸祐二, 谷本佳彦, 平林達也, 今中壮一
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      令和3年度全国会議(水道研究発表会)
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  • [Presentation] SARS-CoV-2 検出検査のRT-PCR 法と抗原定量法・LAMP 法の比較2021

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      谷本佳彦, 森愛, 宮本園子, 伊藤絵里香, 有川健太郎, 岩本朋忠
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      令和3年度地方衛生研究所全国協議会近畿支部 ウイルス部会研究会
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  • [Presentation] 定型接着因子不明な分散接着性大腸菌の全ゲノム解析2021

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      山﨑康祐, 谷本佳彦, 陳彦霖, 西川禎一, 中台(鹿毛)枝里子, 和田崇之
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      第42回日本食品微生物学会学術総会
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  • [Presentation] astA保有大腸菌におけるF4相同性接着因子の検出2021

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      鈴木優希, 谷本佳彦, 陳彦霖, 西川禎一, 和田崇之
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      第42回日本食品微生物学会学術総会
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  • [Presentation] 線虫 C. elegans を代替モデル宿主とした納豆菌給餌による黄色ブドウ球菌抵抗性付与の分子メカニズム.2021

    • Author(s)
      片山莉那, 松本優美, 東幸奈, 笹尾穂乃佳, 谷本佳彦, 孫思墨, 西川禎一, 中台(鹿毛)枝里子.
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      第94回日本細菌学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Molecular mechanisms underlying resistance to Gram-positive bacteria conferred by Bacillus subtilis var. natto in the Caenorhabditis elegans alternative model host.2020

    • Author(s)
      片山莉那, 松本優美, 東幸奈, 笹尾穂乃佳, 谷本佳彦, 孫思墨, 西川禎一, 中台(鹿毛)枝里子.
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Functional analysis of Hcp gene that constitutes type VI secretion systems and comprehensive screening of inflammatory suppression genes of diffusely adherent Escherichia coli isolated from healthy carrier.2020

    • Author(s)
      小谷篤幸, 谷本佳彦, 髙浦彩那, 小村智美, 中台(鹿毛)枝里子, 西川禎一.
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 線虫 C. elegans を代替モデル宿主とした納豆菌給餌によるグラム陽性菌抵抗性付与の分子メカニズムの解明.2020

    • Author(s)
      片山莉那, 松本優美, 東幸奈, 笹尾穂乃佳, 谷本佳彦, 孫思墨, 西川禎一, 中台(鹿毛)枝里子.
    • Organizer
      第59回 日本栄養・食糧学会 近畿支部大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 健康者由来分散接着性大腸菌株のVI型分泌装置を構成するHcp遺伝子の機能解析と炎症抑制遺伝子の網羅的探索2020

    • Author(s)
      小谷篤幸, 谷本佳彦, 髙浦彩那, 小村智美, 和田崇之, 中台(鹿毛)枝里子, 西川禎一.
    • Organizer
      第73回日本細菌学会関西支部総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] DSS腸炎誘導マウスにおける健康者由来DAEC株SK1144の腸炎抑制効果.2020

    • Author(s)
      新家早絵, 高浦彩那, 谷本佳彦, 小谷篤幸, 高山夏行, 神谷知憲, 大谷直子, 中台(鹿毛)枝里子, 西川禎一.
    • Organizer
      第74回日本栄養・食糧学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Genes implicated in the suppression of IL-8 secretion by diffusely adherent Escherichia coli2020

    • Author(s)
      Takaura A, Tanimoto Y, Odani A, Shinya S, Kamiya T, Ohtani N, Yamaguchi Y, Komura T, Kage-Nakadai E, Nishikawa Y
    • Organizer
      第93回日本細菌学会総会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] トランスポゾン挿入により上皮細胞に対する炎症性サイトカイン分泌抑制機能を喪失した分散接着性大腸菌2019

    • Author(s)
      髙浦彩那, 谷本佳彦, 小谷篤幸, 新家早絵, 髙山夏行, 山口良弘, 小村智美, 中台(鹿毛)枝里子, 西川禎一.
    • Organizer
      第72回日本細菌学会関西支部総会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of diffusely adherent Escherichia coli (DAEC) strain SK1144 isolated from healthy carrier on DSS-induced colitis of mice.2019

    • Author(s)
      Odani A, Takaura A, Shinya S, Takayama N, Tanimoto Y, Kage-Nakadai E, Nishikawa Y.
    • Organizer
      International Workshop on Quantum Sensing and Biophotonics 2019
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A search for genes suppressing inflammatory response of epithelial cells in diffusely adherent Escherichia coli: trial by transposon insertion mutants.2019

    • Author(s)
      Takaura A, Takeuchi N, Tanimoto Y, Kage-Nakadai E, Nishikawa Y.
    • Organizer
      International Workshop on Quantum Sensing and Biophotonics 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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