2021 Fiscal Year Annual Research Report
抗酸菌の情報伝達系を介したバイオフィルム形成機構の解明と除去剤の開発
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19K08629
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
西内 由紀子 広島大学, 学術・社会連携室, 特任准教授 (00333526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大原 直也 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (70223930)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 非結核性抗酸菌 / Mycobacterium avium / 菌膜 / 情報伝達系 / ２成分制御系 / トランスクリプトーム解析 / センサーヒスチジンキナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非結核性抗酸菌のMycobacterium avium subsp. hominissuis (MAH)は低酸素条件下で菌膜型バイオフィルムを気液界面に形成することを見出した (Sci Rep. 2017)。この事から、MAHが低酸素を感知し、バイオフィルム形成遺伝子群を発現していると考えた。本研究の目的は、この仮説に基づいて低酸素条件(バイオフィルム形成 条件)と大気条件(バイオフィルム非形成条件)の両方の遺伝子発現を網羅的に解析してMAHのバイオフィルム形成機構を解明することである。まずゲノム既知のMAH104株を用いて両条件で培養した菌体からメッセンジャーRNAを精製してトランスクリプトーム解析を実施し解析した結果、低酸素を感知することが期待されるMAV_RS11960を同定した。本遺伝子は２成分制御系の受容体で、低酸素や光に反応するPASドメインと、ヒスチジンキナーゼドメインを有している。MAV_RS11960の機能を確認するために、本遺伝子の過剰発現株を作成して同様にトランスクリプトーム解析を実施した。MAH104株よりもバイオフィルム形成能が高い環境分離MAH株を３株選んで全ゲノムを明らかにした。このうちの１株はバイオフィルム形成時に細胞壁の成分である糖脂質glycopeptidolipidが増加することを明らかにしているため(Sci Rep. 2017)、バイオフィルム形成関連遺伝子を詳細に明らかにできる。これらの株を用いて同様にトランスクリプトーム解析を実施した。すでに、追加した３株の全ゲノム解析およびトランスクリプトーム実験は終了しており、すべての解析終了後に成果を発表する予定である。このほかにMAHのバイオフィルム構造解析や病原性解析を実施して成果を発表した。これらの研究実績は環境中や生体内でのMAHの動態を明らかにするので、予防や治療戦略の基盤となる。
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[Journal Article] Direct attachment with erythrocytes augments extracellular growth of pathogenic Mycobacteria2022
Author(s)
Nishiuchi, Y., Tateishi, Y., Hirano, H., Ozeki, Y., Yamaguchi, T., Miki, M., Kitada, S., Maruyama, F., Matsumoto, S.
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Journal Title
Microbiology Spectrum
Volume: in press
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
