2017 Fiscal Year Annual Research Report
Growth inhibition of Pseudomonas aeruginosa by HasA with metal-phthalocyanine and a novel elimination system of bacteria by photo-irradiation
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26708018
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
荘司 長三 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (90379587)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 細菌 / ヘム / 蛋白質 / 鉄 / ヘム獲得蛋白質 / 増殖阻害 / 金属錯体 / 光殺菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑膿菌が鉄欠乏状態で分泌するヘム獲得蛋白質HasAが、ヘムとは構造が大きく異なる鉄サロフェン、鉄フタロシアニン、鉄ジフェニルポルフィリンとその誘導体を捕捉できることを結晶構造解析と各種分光測定、分子量測定により明らかにした。結晶構造の比較から、取り込ませる金属錯体の違いによる顕著なHasAの構造変化は誘起されないことを確認した。鉄ジフェニルポルフィリンを補足したHasAは、緑膿菌の増殖阻害効果が低いのに対して、鉄ジアザジフェニルポルフィリンを補足したHasAは、緑膿菌の増殖を鉄フタロシアニン捕捉HasAと同程度に阻害することを明らかにした。HasAの全体構造に大きな違いがないことから、HasAの受容体であるHasRとの相互作用は、金属錯体が異なっても大きく違わないと考えられ、HasAからHasRへと金属錯体が受け渡され緑膿菌内部でヘムの獲得を阻害している可能性が高いことを明らかにした。ガリウムフタロシアニンを取り込ませたHasAを光増感剤として用いることにより、99.99％の緑膿菌を光殺菌できることを見出すとともに、光殺菌が多剤耐性緑膿菌に対しても効果があることを示した。蛍光顕微鏡観測により、HasRを介してガリウムフタロシアニンが取り込まれている可能性が高いことを確認した。HasRをノックアウトした緑膿菌では、光殺菌が有効でないこと、HasRを発現しない菌体も光照射によって殺菌できないことから、HasRを外膜に有する菌体にのみが光殺菌されることを確認した。本手法は、緑膿菌を高選択的に光殺菌できる手法である。
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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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