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2023 Fiscal Year Research-status Report

Dynamic behavior and pathological significance of small RNA in outer membrane vesicles of periodontopathic bacteria

Research Project

Project/Area Number 21KK0164
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

中尾 龍馬  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Lee Seohyun  東京大学, 定量生命科学研究所, 特任助教 (00847973)
矢原 寛子  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 日本学術振興会 特別研究員(RPD) (10757488)
安部 公博  国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (10748940)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2025-03-31
Keywords外膜小胞
Outline of Annual Research Achievements

Porphyromonas gingivalis (Pg)の細胞、およびOMVのRNA-Seq解析を行った。その結果、細胞内・OMV内に蓄積する複数の新規small RNAを同定した。経時的なRNAの発現量の推移について、ノーザンブロットとReal-Time PCRにて解析を行った。その結果、時期特異的発現を示すものや、転写後プロセシングを受けるものがあることが明らかとなった。
また、Pgの形質転換法を新たに開発した。この新規の形質転換法は、これまでの電気穿孔法や接合伝達法と比較して、高い効率で形質転換することが可能であった。上記の新規small RNA遺伝子欠損株も当該手法により容易に作成することができた。
Pg野生株とIX型分泌機構 (T9SS) 欠損株の菌体及びOMVsを用いて、それらの微細構造と病原因子の局在を可視化できる凍結割断/走査型顕微鏡(SEM) 法の確立に取り組んだ。野生株の菌体の割断面と非割断面に対するA-LPS抗体と金コロイド二次抗体による免疫SEMでは、割断面の菌体外周と非割断面の菌体表層にシグナルを得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Pgの凍結割断法が間もなく確立できる見込みであり、sRNAの研究で成果があり、学会発表などを行った。

Strategy for Future Research Activity

細胞内・OMV内の主要な新規small RNAの役割を明らかにするために、in silico解析によるターゲットmRNA予測とwet実験による検証、smallRNA遺伝子欠損株を用いたtranscriptomeやproteome解析、新規small RNA遺伝子の過剰発現系、発現・局在レポーター系の構築等を行う。
細菌及び細菌付属器、膜小胞などの微細構造を観察する凍結割断/走査型顕微鏡(SEM) 法を確立する。

Causes of Carryover

研究資材の調達の工夫などで研究費を節約できたため。

  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Umea university/Karolinska Institutet(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Umea university/Karolinska Institutet
  • [Journal Article] Mucosal adjuvanticity and mucosal booster effect of colibactin-depleted probiotic <i>Escherichia coli</i> membrane vesicles2024

    • Author(s)
      Uchiyama Hiroki、Kudo Toshifumi、Yamaguchi Takehiro、Obana Nozomu、Watanabe Kenji、Abe Kimihiro、Miyazaki Hidetaka、Toyofuku Masanori、Nomura Nobuhiko、Akeda Yukihiro、Nakao Ryoma
    • Journal Title

      Human Vaccines &amp; Immunotherapeutics

      Volume: 20 Pages: 2337987

    • DOI

      10.1080/21645515.2024.2337987

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of selective isolation media for detecting Actinomyces and Schaalia genera from oral specimens containing indigenous bacteria2024

    • Author(s)
      Sadao Aoki, Hiroko Yahara, Ryoma Nakao, Osamu Tsuzukibashi, Koji Yahara
    • Journal Title

      Access Microbiology

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multimodal Inhibitory Effect of Matcha on Porphyromonas gingivalis2024

    • Author(s)
      Ryoma Nakao, Ayami Takatsuka, Kengo Mandokoro, Naoki Narisawa, Tsuyoshi Ikeda, Hideki Takai, Yorimasa Ogata
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biofilm-derived membrane vesicles exhibit potent immunomodulatory activity in Pseudomonas aeruginosa PAO12024

    • Author(s)
      Minato Takahara, Satoru Hirayama, Hiroyuki Futamata,Ryoma Nakao, Yosuke Tashiro
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 未定 Pages: in press

  • [Journal Article] A bivalent outer membrane vesicle-based intranasal vaccine to prevent infection of periodontopathic bacteria2023

    • Author(s)
      Nakao Ryoma、Hirayama Satoru、Yamaguchi Takehiro、Senpuku Hidenobu、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki、Akeda Yukihiro、Ohnishi Makoto
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 41 Pages: 4369~4383

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2023.05.058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of genes involved in enhanced membrane vesicle formation in Pseudomonas aeruginosa biofilms: surface sensing facilitates vesiculation2023

    • Author(s)
      Kanno Mizuki、Shiota Takuya、Ueno So、Takahara Minato、Haneda Keisuke、Tahara Yuhei O.、Shintani Masaki、Nakao Ryoma、Miyata Makoto、Kimbara Kazuhide、Futamata Hiroyuki、Tashiro Yosuke
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1252155

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1252155

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細菌が創る膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取り組み2024

    • Author(s)
      中尾龍馬
    • Organizer
      日本小動物歯科研究会
    • Invited
  • [Presentation] A Novel Vaccine Platform against Pneumococcal Infection Using Glycoengineered Membrane Vesicles of Probiotic Escherichia coli2023

    • Author(s)
      Ryoma Nakao
    • Organizer
      The 4th Asian Pneumococcal Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生物発光共鳴エネルギー移動を用いた細菌膜小胞の生体内観察最適化2023

    • Author(s)
      木本万結、小根山千歳、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • Organizer
      第36回日本微生物生態学会
  • [Presentation] 大腸菌膜小胞のワクチン利用に向けた異種多糖抗原輸送効率の向上2023

    • Author(s)
      竹井奎多、今泉昌慶、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • Organizer
      日本膜学会 第45年会,膜シンポジウム2023の合同大会
  • [Presentation] Mahanimbineは歯周病原細菌の表面にクレーター状の穴を開ける2023

    • Author(s)
      中尾龍馬、池田剛、明田幸宏
    • Organizer
      第96回日本生化学会総会
  • [Presentation] 歯周病原細菌とその外膜小胞の構成・構造の解析2023

    • Author(s)
      高橋葵、長田勝英、中村知世、西野智彦、小林宏尚、中尾龍馬
    • Organizer
      第96回日本生化学会総会
  • [Presentation] 膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取組み2023

    • Author(s)
      中尾龍馬
    • Organizer
      第106回日本細菌学会関東支部会
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プロバイオティクス大腸菌の二重変異株、該二重変異株から産生される膜小胞、及びそれを用いた製品2024

    • Inventor(s)
      中尾 龍馬、安部 公博、尾花 望、渡辺 賢二
    • Industrial Property Rights Holder
      国立感染症研究所長
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2024- 33964
  • [Patent(Industrial Property Rights)] バチルス属細菌の膜小胞を基盤とする担体及びそれを用いた製品2024

    • Inventor(s)
      安部 公博、中尾龍馬
    • Industrial Property Rights Holder
      国立感染症研究所長
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2024-037222

URL: 

Published: 2024-12-25  

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