ストレプトコッカスのバイオフィルム感染症治療に向けた研究

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09953
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 矢野 貴人 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (40239827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福井 健二 大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (00466038) ; 石井 誠志 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (10247851)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: バイオフィルム / ストレプトコッカス

Outline of Annual Research Achievements

ストレプトコッカス属細菌は口腔内の常在菌であるが、血中に侵入すると人工弁・弁膜症患者において感染性心内膜炎を引き起こす。これはバイオフィルムによる慢性・難治性感染症の典型例であり、抗生物質による治療は不可能で外科的な弁置換術が必要となる。
ストレプトコッカス属細菌による難治性感染症の治療には、バイオフィルム形成を阻害するとともに、一旦形成されたバイオフィルムを不安定化・破壊するという二方面からのアプローチが必要である。申請者らはバイオフィルム形成開始シグナルの産生酵素であるComAの解析を行い、その知見をもとに、バイオフィルム形成を阻害する低分子化合物を得ている。本研究では、バイオフィルムの安定化に寄与していると考えられているDNA結合タンパク質HUの機能・構造解析を行い、バイオフィルムの不安定化・破壊を促す方策を見いだすとともに、バイオフィルム形成阻害剤との相乗効果についても解析する。
本年度はS. mutans由来のHUタンパク質の大腸菌内での発現と精製の方法を確立し、得られたHUタンパク質のDNA結合能をゲルシフトアッセイにより解析した。また、HUタンパク質のDNA結合に関わると想定される部位に存在する塩基性アミノ酸残基に変異を導入した変異型HUを作製し、解析した。
今後、S. mutansが形成するバイオフィルムに対するHUタンパク質の安定化の有無について検討する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

HUタンパク質は非常に強いDNA結合能を有しており、大腸菌で発現し、精製したHUタンパク質は260 nmに吸収を持つ核酸（おそらく超音波破砕により生じたDNA断片）が結合していることが判明した。ヘパリンカラム等を精製に用いてこの問題を回避するするのに想定外の時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、種々の条件下でのS. mutansのバイオフィルム形成に対するHUタンパク質の効果の解析を主に行っていく。

Causes of Carryover

本年度は研究代表者、研究分担者とも学会に出席することができず、旅費が発生しなかった。次年度はバイオフィルム形成実験を頻繁に行う予定であり、そのための試薬類購入に次年度使用額分を充てる計画である。