KHP30様ファージのピロリ菌認識機構の解明とピロリ菌の迅速検査・除菌への応用
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22K08593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | Kochi Gakuen University |
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Principal Investigator |
松崎 茂展 高知学園大学, 健康科学部, 教授 (00190439)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 淳平 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (20574619)
岩本 昌大 高知学園大学, 健康科学部, 助教 (40930871)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | ピロリ菌 / バクテリオファージ / ピロリ菌ファージ / レセプター分子 / リガンド分子 |
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| Outline of Research at the Start |
ピロリ菌に感染するKHP30様ファージは、ピロリ菌の鞭毛運動やCagAタンパク質の病原因子発現との関連が示唆されているため、本ファージのライフサイクルの全貌の解明は、ピロリ菌の病原性を理解する上で重要である。本研究では、ファージのライフサイクルの最初期のイベントであるファージの細菌への吸着機構の解明を目指す。吸着は、ファージ側のリガンド分子と細菌表層に存在するレセプター分子の特異的結合に起因するため、各分子を特定する。そののち、この特異的相互作用を利用する、ピロリ菌検出法・除菌法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目標は、ピロリ菌に感染するバクテリオファージ（ファージ）KHP40のリガンド分子および宿主におけるレセプター分子を特定し、それらを検査や除菌に応用することである。
まず宿主菌におけるKHP40ファージのためのレセプター分子を特定するための第一段階として、当該ファージに対する吸着能が大きく異なる宿主の探索を試みた。まず標準宿主である3401株に対する吸着活性を検討した、その結果30分ほどで約50％が吸着しその後は徐々に吸着が進行する状況が示された。次に、3401株、26695株、HPK5株において、実験開始後60分における吸着活性を比較した。その結果、3401に対する吸着能が最も高く、次いで26695株が高かった。一方、HPK5株に対しては、吸着は認められるものの、その活性は3401株、26695株に比べかなり低かった。この結果は、KHP40の吸着活性が、宿主菌株によって大きく異なることを示している。
以上の吸着実験の結果は、ファージの増殖宿主をピロリ菌3株（3401、26695、HPK5）とした場合のすべてでほぼ同じであった。すなわち、増殖宿主は、KHP40の吸着能にほとんど影響を与えないことが示された。
上記結果から、3401株（26695株）とKHP5株の吸着活性の違いは、レセプター分子が相互に異なっているためであると予想される。この相違は、以降のレセプター分子特定および分離の指標となると期待され、次のステップに進むための重要な知見がえられたと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の遂行により、ピロリ菌の株によりKHP40に対する吸着活性が大きく異なることが明らかとなった。これは、各菌株におけるレセプター分子に違いがみられる可能性があることを示唆している。これを指標にして当該分子を追ってゆくことができると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
KHP40ファージのレセプター分子を、以下の手順で特定してゆく。
（1）レセプター分子が、タンパク質であるかリポ多糖体（LPS)であるかを判別する。ピロリ菌3401株、26695株、HPK5株を増殖後、PBSに懸濁後、オートクレーブをかける。PBSで洗浄後、培地に懸濁後、KHP40の吸着活性を検討する。吸着活性が変化しない場合は、LPSがレセプターである可能性が高い。これらの菌株からLPSを抽出後、電位泳動法によりLPSの構成を比較する。
（2）上記処理で吸着活性が消失した場合、レセプター分子はタンパク質である可能性を検討する。上記3菌株の外膜タンパク質を調製し、電気泳動法により分離し異同を検討する。分子サイズ等に違いがみられるタンパク質について質量分析をおこない、アミノ酸配列を検討する。当該遺伝子を推定し、遺伝子産物を調製する。
（3）上記LPSあるいはタンパク質を吸着反応系に作用させ、吸着阻害効果を確認する。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Phylogenic analysis of new viral cluster of large phages with unusual DNA genomes containing uracil in place of thymine in gene-sharing network, using phages S6 and PBS1 and relevant uncultured phages derived from sewage metagenomics2022
Author(s)
Uchiyama, J., Takemura-Uchiyama, I., Gotoh, K., Kato, S., Sakaguchi, Y., Murakami, H., Fukuyama, T., Kaneki, M., Matsushita, O., Matsuzaki, S.
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Journal Title
Virus Res.
Volume: 319
Pages: 198881-198881
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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