2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanisms of antibiotic tolerance in biofilm cells, focusing on the two-component regulatory systems
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18K09535
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| Research Institution | Kawasaki University of Medical Welfare |
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Principal Investigator |
村上 圭史 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (10335804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天羽 崇 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 特任助教 (00803545) [Withdrawn]
藤猪 英樹 慶應義塾大学, 医学部(日吉), 教授 (50356250)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ２成分制御系 / 緑膿菌 / 抗菌薬抵抗性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオフィルム感染症が慢性化，難治化する原因の１つとして抗菌薬抵抗性の重要性が認識されつつある。これまでに、バイオフィルムのモデル細菌である緑膿菌を用いて、抗菌薬抵抗性メカニズムについて検討してきた。その中で、RNAポリメラーゼσ因子，セカンドメッセンジャーであるc-di-GMP，菌体外多糖合成に関わるpsl遺伝子に加えて、２成分制御系が重要であることが明らかとなった。本研究では，２成分制御系であるcbrA-B, phoB-Rを中心に，抗菌薬抵抗性における２成分制御系の役割を明らかとし、慢性難治性感染症であるバイオフィルム感染症に対する，新たな治療薬のターゲットを見出すことを目標としている。
1) CbrA-B, PhoB-R制御遺伝子の探索
CHIP-Seq解析により、CbrB、PhoB結合遺伝子の探索を行うために、抗CbrB, 抗PhoBポリクロナール抗体の作製に成功し、CHIP-Seq解析を実施したが、有効な結果が得られなかった。また、cbrB, phoB遺伝子欠損株を用いたマイクロアレイにより、遺伝子発現の網羅的な解析を実施したが、制御遺伝子の推測は困難であった。
2) cbrB, phoB遺伝子の抗菌薬抵抗性における役割
加圧ストレスにより、抗菌薬抵抗性が大きく上昇することが明らかとなった。このストレス条件において、cbrB遺伝子欠損株では、抗菌薬抵抗性の上昇が認められなかった。この結果から、cbrA-Bが、ストレス下での抗菌薬抵抗性に強く関与していることが判明した。また、同様にcpx系やretS, gacS, ladS遺伝子の２成分制御系センサーも同様に、抗菌薬抵抗性に関与していることが確認された。
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