2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the methods that inhibits staphylococcal biofilm formation.
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26293100
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
水之江 義充 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20157514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉本 真也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60464393)
田嶌 亜紀子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70317973)
奥田 賢一 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (70624245)
岩瀬 忠行 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (80385294)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 黄色ブドウ球菌 / バイオフィルム阻害剤 / Eap / SasG / 細胞壁タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄色ブドウ球菌のバイオフィルム（BF）は、菌自身の産生するヌクレアーゼによってdispersalが引き起こされることを見出した。BFからの遊離細菌の病原性についてplanktonic細菌と比較したところ好中球による貪食に抵抗性を示し、またマウス感染モデルにおいて、マウス生存率を著しく低下させた。以上よりBFから遊離した菌は病原性が高くなっていることが示唆された。
ハイスループットスクリーニングによって得られたnorgestimate（NGM）が黄色ブドウ球菌のBF形成を阻害することを見出した。NGMは細胞外マトリクス（ECM）内の多糖とタンパク質の量を減少と、BF形成への関与が知られるsurface protein Gやenolaseの発現低下を誘導することが示された。NGM存在下では細胞壁の肥厚化や隔壁合成異常が認められた。トランスクリプトーム解析により、細胞壁の合成と分解に関与する複数の遺伝子の発現がNGM存在下で上昇することが示された。以上の結果から、NGMは黄色ブドウ球菌のBF形成に重要なECM成分の産生を抑制し、細胞壁の恒常性に影響を及ぼすことが示唆された。
黄色ブドウ球菌の分泌タンパク質Eapは、BF形成を促進した。Eap欠損株のBF形成量は低下しなかったが、SasGとの二重欠損株（Δeap ΔsasG）でBF形成量が低下することが判明した。低下したBF形成量は精製Eapの添加やプラスミドからの野生型SasGの発現で回復したが、細胞壁へのアンカリングに必須なLPXTGモチーフを欠損したSasG変異体の発現では回復しなかった。よって、SasGは細胞壁にアンカーした状態でBF形成に寄与すると考えられた。さらに、Δeap ΔsasG株においてカイコに対する病原性の低下が認められた。以上より、EapとSasGはBFの形成量および病原性において相補的に機能することを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Norgestimate inhibits staphylococcal biofilm formation and resensitizes methicillin-resistant Staphylococcus aureus to β-lactam antibiotics.2017
Author(s)
Yoshii Y, Okuda K, Yamada S, Nagakura M, Sugimoto S, Nagano T, Okabe T, Kojima H, Iwamoto T, Kuwano K, Mizunoe Y.
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Journal Title
NPJ Biofilms Microbiomes.
Volume: 3
Pages: 18
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Norgestimateは黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成を阻害し, βラクタム系抗菌薬に対する黄色ブドウ球菌の感受性を上昇させる.2017
Author(s)
吉井悠, 奥田賢一, 山田聡美, 永倉茉莉, 杉本真也, 長野哲雄, 岡部隆義, 小島宏建, 岩本武夫, 水之江義充.
Organizer
第31回日本バイオフィルム学会
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