| Project/Area Number |
23K06530
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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 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
柴田 敏史 鳥取大学, 医学部, 講師 (30725057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Wolf Matthias 沖縄科学技術大学院大学, 生体分子電子顕微鏡解析ユニット, 教授 (90630947)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | V型線毛 / 腸内細菌 / Bacteroides / Bacteroidota / 線毛 / クライオ電子顕微鏡 / 細菌叢 |
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| Outline of Research at the Start |
腸内優占で腸内細菌叢形成、ディスバイオーシスによる炎症性腸疾患や日和見感染症と関連するBacteroidota 門細菌群は他の細菌線毛とは構築機構が異なるV 型線毛を有している。しかし、それらV 型線毛の構造・構築機構・付着機構の詳細は未解明である。
本研究は腸内Bacteroidota 門細菌群のV 型線毛の構造をクライオ電子顕微鏡を用いて決定し、構造生物学的な観点から腸内V 型線毛の構築、付着機構を明らかにする。さらに構造に基づいて線毛重合阻害ペプチドを作成し、それを用いて腸内Bacteroidota 門細菌の付着・定着抑制による細菌叢制御法の基盤確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内バクテロイデス細菌のV型線毛を試験管内で重合させ、それを用いてクライオ電子顕微鏡構造解析を行うことを目的として、Hisタグ融合型V型線毛のストークピリンのクローニングと大腸菌による大量発現系の構築を行った。これまでBacteroides ovatus、 Bacteroides thetaiotaomicronのピリンタンパク質が大腸菌内で大量発現されることを確認し、それらをカラムによって精製することができた。現在、得られたピリンの試験管内重合条件を検討している。並行して、B. ovatus、 B. thetaiotaomicron、 Bacteroides fragilis、 Bacteroides eggerthii、 Phocaeicola vulugatusの菌株を入手し、菌体からの線毛構造の単離精製を行うための培養条件の検討も行なっている。さらに、V型線毛の一種であり未だ構造が決定されていない歯周病菌 Porphyromonas gingivalis のMfa 線毛のクライオ電子顕微鏡構造解析を行い、近原子分解能での構造決定と原子モデルの作成を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
線毛タンパク質の大量発現系が構築でき、目的タンパク質が得られた。嫌気性腸内Bacteroides細菌の研究室内での培養法も確立した。しかしながら、クライオ電子顕微鏡構造解析を行うために充分なV型線毛重合体サンプルは得られておらず、解析が滞っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた精製タンパク質を元に、試験管内線毛重合系を確立しクライオ電子顕微鏡構造解析を行う。菌体からV型線毛を単離し、それを用いて構造解析を行う。
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