Exploration for novel functions of biofilm matrix components

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05619
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: Sugimoto Shinya 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (60464393)
• Research Collaborator: Chiba Akio ; Yonemoto Keigo
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: バイオフィルム / マトリクス / 分子シャペロン / RNA / イメージング / 相互作用 / 相補性 / アミロイド

Outline of Final Research Achievements

Biofilms can cause chronic infectious diseases upon their formation on medical devices and human tissues. In this study, we aimed to elucidate the mechanisms of biofilm formation in Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and other bacteria. We uncovered characteristics and functions of biofilm matrix components such as molecular chaperones and RNA in biofilms formed by S. aureus and other bacteria. In parallel, we found that DnaK chaperone controls the homoeostasis of Curli biogenesis at multiple stages to organize the biofilm matrix. Based on these findings, we developed an efficient strategy to inhibit the biofilm formation. These results provide significant insights for developing anti-biofilm therapies.

Free Research Field

微生物学、分生生物学、生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞外での分子シャペロンやRNAの機能を明らかにした本研究成果は、これらに関する既存の概念を書き換えるものであり、学術的意義が高い。また、黄色ブドウ球菌などのバイオフィルム形成メカニズムの一端を解明できたことは、昨今問題となっている難治性のバイオフィルム感染症に対する予防・治療法開発の研究基盤になり得るものであり、社会的にも意義深いものである。