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2011 Fiscal Year Research-status Report

寄生性細菌の上皮細胞付着機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23659225
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

池 郁生  独立行政法人理化学研究所, 実験動物開発室, 専任研究員 (40183157)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小久保 年章  独立行政法人放射線医学総合研究所, 研究基盤センター, 課長 (10425663)
Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
KeywordsCARバチルス / 肺炎病原菌 / 間質性肺炎 / マウス / ゲノムシークエンシング / 培養 / 感染 / 細胞付着機構
Research Abstract

マウス・ラットの肺炎病原菌CARバチルスは、純培養ができず増殖や感染の機構は不明である。我々は本菌をVero E6など数種の培養細胞に加えてin vitro感染系を確立した。本菌は培養顕微鏡下で視認可能な大きさとなって培養細胞に付着・増殖するが、この様態は位相差顕鏡で容易に観察可能で、4週間4ステージにわたる菌増殖、細胞への付着と増殖、そして細胞及び菌の死をリアルタイムに確認することができる。本研究ではこの系を用いてこの寄生性細菌が上皮細胞に付着する機構を明らかにするために、定着に必要な細菌側の分子候補を探し出すことを目的とした。 本菌のゲノム情報は、16S rRNA遺伝子配列以外、全く知られていなかったため、平成24年度はまず本菌のゲノムシークエンスを行なった。当初は培養細胞上で増殖した菌からゲノムDNAを抽出する予定であったが、細胞培養上清を使って同菌を培養細胞なしに単独で10<8>/mlまで増殖させる条件を見つけ出し、培養細胞のゲノムDNAの混入のない高純度のゲノムDNAを抽出することができた。ゲノムシークエンシングは東京大学新領域創生科学研究科オーミクス情報センターの服部正平教授との共同研究の下、Roche社の454 GS FLX+を用いて、全長1,435,797塩基のドラフトシークエンスを得ることができた。 いままでに分かった本菌のゲノムの特徴は、1.既知遺伝子とのblastpの値が極めて低いこと、2.ゲノムが小さいこと、3.鞭毛遺伝子が見当たらないことなどである。現在、ギャップ部位のシークエンシングや低クオリティ部位の再シークエンスなどを進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

CARバチルスの単独培養系を確立することができ、高純度の同菌ゲノムDNAを抽出し、全ゲノムのドラフトシークエンシングを既に終え、平成23年度の目標をクリアしているため。補完的な部分塩基配列のシークエンシングも進行中で、2012年5月には完全長ゲノムシークエンスが判明する予定である。

Strategy for Future Research Activity

CARバチルスは、16S rRNA遺伝子配列解析から推定されたのと同様、ゲノムDNAのblastp解析からも、類縁菌のゲノム情報がほとんど調べられていない未知の肺炎菌であることがわかった。ドラフトの段階ではあるが、CARバチルスが属すると考えられるCytophaga-FlavobacteriumグループのFlavobacterium johnsoniaeで報告されている滑走機構に関わる遺伝子群と類似性がある遺伝子も存在しないようである。我々の系で全く新しい付着・運動機構が見出せる可能性は高い。本年度は本菌のトランスクリプトーム解析を行ない、発現遺伝子から本菌の機能分子を探って行きたい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初の計画通り、平成24年度は、培養細胞に感染させたCARバチルスが細胞表面上に密生している時点などを顕微鏡下で確認し、各感染ステージに応じたポイントで細胞ごと菌を回収し、細胞と菌の双方の遺伝子発現ライブラリをRNA-seqキット(ABI社)を使用して作製する。その際、BARコードタグを行ない、SOLiD 3.5(ABI社)にてシークエンシング後、発現遺伝子を解析する。菌で発現している遺伝子について、感染ステージを追ってリアルタイムPCR等で発現をバリデートする。研究費は菌の培養細胞感染の観察に必要な培養器や培地類の購入、遺伝子発現解析に必要な分子生物学試薬類の購入、菌の感染状態確認のための形態観察経費(電子顕微鏡サンプル外注を含む)、および研究発表に関する経費などに使用する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An on-site serology monitoring system for laboratory mice using a multiplex microfluidic chip fabricated by the electrospray deposition method.2012

    • Author(s)
      Aoki H, Kaneko A, Kajita A, Yamagata Y, Ike F, Kase H
    • Journal Title

      J. Chem. Eng. Jap.

      Volume: 45 Pages: 掲載確定

    • DOI

      10.1252/jcej.12we017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス感染マウスのクリーニングは可能か?2011

    • Author(s)
      池 郁生
    • Journal Title

      日本実験動物技術者協会九州支部会報

      Volume: No.35 Pages: 11~16

  • [Journal Article] 放射線影響を再び考える-動物実験から分かること、放射線規制のいま-2011

    • Author(s)
      小久保年章
    • Journal Title

      アニテックス

      Volume: 23巻5号 Pages: 3~3

  • [Presentation] 微生物コントロールに関する最近の動きについて2012

    • Author(s)
      池 郁生
    • Organizer
      第153回日本獣医学会学術集会(招待講演)
    • Place of Presentation
      大宮ソニックホール(埼玉県)
    • Year and Date
      2012年3月28日
  • [Presentation] 放射線誘発腎がんの被ばく時年齢依存性2012

    • Author(s)
      小久保年章, 柿沼志津子, 樋野興夫, 島田義也
    • Organizer
      平成23年度「個体レベルでのがん研究支援活動」ワークショップ 個体レベルのがん研究のパラダイム-動物発がんモデルと分子機構の解明
    • Place of Presentation
      琵琶湖ホテル(滋賀県)
    • Year and Date
      2012年1月19日
  • [Presentation] CARバチルスの単独培養2011

    • Author(s)
      池 郁生, 吉木 淳, 松下 悟, 小久保年章
    • Organizer
      第152回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2011年9月19日
  • [Presentation] RT-LAMP法によるマウス肝炎ウイルスの検出2011

    • Author(s)
      花木賢一, 佐藤綾子, 池 郁生, 平野紀夫
    • Organizer
      第152回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2011年9月19日
  • [Presentation] マウスにおける自然発症肺がんの組織学的検討2011

    • Author(s)
      金井孝夫, 池 郁生
    • Organizer
      第152回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2011年9月19日
  • [Presentation] マウスやラットに肺炎を起こす未分類菌CARバチルス2011

    • Author(s)
      池 郁生, 小久保年章
    • Organizer
      第5回細菌学若手コロッセウム
    • Place of Presentation
      国民宿舎桂浜荘(高知県)
    • Year and Date
      2011年8月8日
  • [Presentation] LCMV感染マウスにおける臓器中のウイルス量の経時変化2011

    • Author(s)
      高木利一, 大沢牧子, 池 郁生, 山中仁木, 佐藤 浩, 大沢一貴
    • Organizer
      第58回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011年5月26日
  • [Presentation] CARバチルスの培養細胞感染系2011

    • Author(s)
      池 郁生, 梶田亜矢子, 吉木 淳, 松下 悟, 小久保年章
    • Organizer
      第58回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011年5月26日
  • [Presentation] LAMP法による黄色ブドウ球菌の薬剤耐性、消毒薬抵抗性の判別2011

    • Author(s)
      花木賢一, 池 郁生
    • Organizer
      第58回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2011年5月26日
  • [Presentation] 放射線が生体に与える影響について-動物実験から分かること-2011

    • Author(s)
      小久保年章
    • Organizer
      第83回実験動物コンファレンス(招待講演)
    • Place of Presentation
      日本獣医生命科学大学(東京都)
    • Year and Date
      2011年11月12日
  • [Presentation] 肺癌モデルの可能性:純系マウスの自然発症例2011

    • Author(s)
      金井孝夫, 池 郁生
    • Organizer
      第83回実験動物コンファレンス
    • Place of Presentation
      日本獣医生命科学大学(東京都)
    • Year and Date
      2011年11月12日
  • [Presentation] Host-derived factor induces morphological change in pneumonic extracellular bacteria2011

    • Author(s)
      Ike F, Matsushita S, Kokubo T
    • Organizer
      IUMS 2011, XII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center (Sapporo, Japan)
    • Year and Date
      2011 Sep 10.
  • [Presentation] Four-stage Model of CAR Bacillus infection In Vitro2011

    • Author(s)
      Ike F, Kokubo T, Matsushita S, Yoshiki A
    • Organizer
      62nd AALAS National Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
    • Year and Date
      2011 Oct 2-6.
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.brc.riken.jp/lab/animal/

URL: 

Published: 2013-07-10  

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