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2015 Fiscal Year Annual Research Report

病原性環境菌の細胞間情報伝達物質によるバイオフィルム形成機構

Research Project

Project/Area Number 25350968
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

西内 由紀子  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (00333526)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西内 祐二  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (30132814)
松本 壮吉  新潟大学, 医歯学系, 教授 (30244073)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords非結核性抗酸菌 / バイオフィルム / トリ型結核菌 / グリコペプチドリピド / 低酸素 / トレハロースジマイコレート
Outline of Annual Research Achievements

病原性環境菌の病原性の発現にはバイオフィルムの寄与が示唆される。即ち、バイオフィルムが関与する感染源・宿主細胞への侵入プロセスや、バイオフィルムに起因する消毒剤・抗生剤に対する抵抗性が病原性を下支えしている。本研究では、未解明な点の多い非結核性抗酸菌のバイオフィルム形成機構を明らかにするため、Mycobacterium avium subsp. hominissuis (MAH)を対象にバイオフィルム形成因子やクオラムセンシングの研究を行う。まず、バイオフィルムの形成を促進する環境因子を検討した。その結果、気液界面に形成されるバイオフィルム(菌膜)形成には低酸素および富栄養条件が必要である事が判明した。このとき、細胞壁を構成する糖脂質であるtrehalose dimycolate (TDM)や trehalose monomycolate (TMM)が減少する。またglycopeptidolipid (GPL)が菌膜を肥厚化する事を明らかにした(投稿中)。一旦バイオフィルムを形成すると、一般的に用いられる塩素系消毒剤では完全な殺菌が困難である事を報告した(環境感染誌2015. 30, 243)。非結核性抗酸菌は水道管や住環境水系でバイオフィルムを形成して長期生息している。この中には栄養状態が低い環境も含まれている。そこで低栄養状態におけるMAHのバイオフィルム形成について検討した。その結果、一部の菌体が細胞融解を起こして細胞内成分を放出して栄養源として供給し、残りの菌の分裂を促進している事が判明した。このことから低栄養条件では、細胞間情報伝達物質の寄与は低いことが予想される。バイオフィルム形成には、酸素濃度の低下を感知してバイオフィルム形成遺伝子の発現が促進されると推察されたので、今後検討を進める予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A new screen for tuberculosis drug candidates utilizing a luciferase-expressing recombinant Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin2015

    • Author(s)
      Ozeki Y, Igarashi M, Doe M, Tamaru A, Kinoshita N, Ogura Y, Iwamoto T, Sawa R, Umekita M, Enany S, Nishiuchi Y, Osada-Oka M, Hayashi T, Niki M, Tateishi Y, Hatano M, Matsumoto S.
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 10 Pages: e0141658

    • DOI

      10.1371

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pathogenic slow growers ―environmental niches and biofilm formation―2016

    • Author(s)
      Yukiko Nishiuchi
    • Organizer
      ASM Microbe 2016
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2016-06-16 – 2016-06-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 長期観察している抗酸菌症患者から得られた経時的分離株の遺伝子解析2016

    • Author(s)
      有川健太郎、岩本朋忠、西内由紀子
    • Organizer
      第89回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] 非結核性抗酸菌のバイオフィルム形成におけるGlycopeptidolipidの役割2016

    • Author(s)
      西内由紀子、戸谷孝洋、立石善隆、金子幸弘、松本壮吉
    • Organizer
      第89回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] Mycobacterium avium の系統分岐に伴う大規 模なゲノム構造の変化2016

    • Author(s)
      岩本 朋忠,矢野 大和,西内 由紀子,有川 健太郎,中島 千絵,鈴木 定彦,丸山 史人
    • Organizer
      第89回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] ルシフェラーゼ発現リコンビナ ントBCG による新規結核薬の迅速スクリーニング系の確立 と実践2016

    • Author(s)
      尾関 百合子,山口 雄大,Shymaa Enany,五十嵐 雅之,西内由紀子,岡 真優子,岩本 朋忠,小椋 義俊,林 哲也,立石 善隆,西山 晃史,松本 壮吉
    • Organizer
      第89回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [Presentation] Characteristics of nontuberculous mycobacterial biofilm formation2016

    • Author(s)
      Yukiko NIshiuchi, Takahiro Totani, Yoshitaka Tateishi, Yukihiro Kaneko, Sohkichi Matsumoto
    • Organizer
      US-JAPAN Cooperatie Medical Science Program
    • Place of Presentation
      Bethesda, USA
    • Year and Date
      2016-01-11 – 2016-01-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 浴室より分離された Mycobacterium avium subsp. hominissuisのバイオフィルム形成における環境因子の検討2015

    • Author(s)
      西内 由紀子 , 前倉 亮治
    • Organizer
      第46回 結核・非定型抗酸菌症治療研究会
    • Place of Presentation
      笹川記念会館 (東京都港区)
    • Year and Date
      2015-12-06
  • [Presentation] Diversity in Mycobacteria: Distribution, host, morphology and genome2015

    • Author(s)
      西内由紀子
    • Organizer
      第30回 日本微生物生態学会
    • Place of Presentation
      土浦亀城プラザ (茨城県土浦市)
    • Year and Date
      2015-10-17 – 2015-10-20
    • Invited
  • [Presentation] バイオフィルム形成と環境中気体組成2015

    • Author(s)
      西内由紀子、戸谷孝洋、金子幸弘、松本壮吉
    • Organizer
      第29回 バイオフィルム学会
    • Place of Presentation
      ホテル竹島(愛知県蒲郡市)
    • Year and Date
      2015-07-10 – 2015-07-11

URL: 

Published: 2017-01-06  

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