細菌性サイトカインの精製と応用に関する研究

• Project/Area Number: 15658091
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied veterinary science
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 牧野 壮一 国立大学法人帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (30181621)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川本 恵子 国立大学法人帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 助教授 (20360977)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2003: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 食品媒介性有害微生物 / 食中毒 / VNC / 細菌性サイトカイン / 蘇生

Research Abstract

病原菌による食中毒が発生すると、原因菌を患者から分離すると共に、原因食品を特定するために一般的な細菌学検査が行われる。しかしながら、実際は8割が原因食品の特定に至っていない。このような低検出率の原因の一つとして、食品中の病原菌がVNC状態(viable but non-culturable)、すなわち"生きてはいるが培養不可能な状態"に移行するため、通常の細菌学検査では見逃されている可能性があると我々は危惧している。近年、種々の細菌が様々な自然環境下や食品中においてVNC状態に移行することが報告され、我々は腸管出血性大腸菌O157やサルモネラなどの食品媒介性病原菌が、高濃度の食塩や低温などのストレス環境下で容易にVNC状態に変化することを観察している。VNC状態の細菌は、動物や人の体内に入るとVNC状態から回復(蘇生)し、病原性を発揮するため、このような細菌のコントロールは公衆衛生上重要である。我々はサルモネラ菌を用いて、VNC状態からの回復を促すような蘇生因子(細菌性サイトカイン)が存在する可能性を指摘し、昨年度の研究において、この因子をコードする遺伝子rpfを同定することに成功した。本年度は同定した遺伝子の塩基配列をもとに、組み換え型のRpfタンパク(rRpf)を作製し、蘇生効果について検討した。その結果、rRpfは通常培地のみでは培養できなかったVNC状態のサルモネラを蘇生させ、検出可能な状態に回復することを見出した。また、抗Rpf抗体を蘇生過程のサルモネラ培地に添加するとその蘇生は完全に抑制された。さらに、VNCおよび蘇生過程で特異的に発現するタンパクを数種同定した。以上の成果は、rRpfを利用したVNC病原菌の検出法の開発や、VNC菌汚染の予防に繋がると思われる。

Research Products

• [Journal Article] Changes in Salmonella enterica serovar Oranienburg viability caused by NaCl-induced osmotic stress is related to DNA relaxation by the H-NS protein during host infection. (2004)
  • Author(s): Hiroshi Asakura, Keiko Kawamoto, Toshikazu Shirahata, Sou-ichi Makino
  • Journal Title: Microbiol.Pathog. 36 Pages: 147-151
• [Journal Article] Protective immunity of SpaA-antigen producing Lactococcus lactis against Erysipelothrix rhusiopathiae infection. (2004)
  • Author(s): H.I.Cheun, K.Kawamoto, M.Hiramatsu, H.Tamaoki, T.Shirahata, S.Igimi, S.-I.Makino.
  • Journal Title: J.Appl.Microbiol. 96 Pages: 1347-1353
• [Journal Article] Epidemiological and serological survey of brucellosis in Mongolia by ELISA using sarcosine extracts. (2004)
  • Author(s): Erdenetaacar J, Bayarsaikhan B, Yondondorj A, Watarai M, Shirahata T, Jarealsakhan E, Kawamoto K, Makino S-I.
  • Journal Title: Microbiol.Immunol. 48 Pages: 571-577
  • NAID: 10013440324
• [Journal Article] Molecular characterization of a prophage of Salmonella enterica serotype Typhimurium DT104. (2004)
  • Author(s): Tanaka K, Nisimori K, Makino S, Nisimori T, Kanno T, Ishihara R, Sameshima T, Akiba M, Nakazawa M, Yokomizo Y, Uchida I.
  • Journal Title: J Clin Microbiol. 42 Pages: 1807-1812
• [Journal Article] Lipid raft microdomains mediate class A scavenger receptor-dependent infection of Brucella abortus. (2004)
  • Author(s): Kim, S., Watarai, M., Suzuki, H., Makino, S-I., Kodama, T., Shirahata, T.
  • Journal Title: Microb.Pathog. 37 Pages: 11-19
• [Journal Article] Brucella abortus nicotinamidase (PncA) contributes to its intracellular replication and infectivity in mice. (2004)
  • Author(s): Kim, S., Kurokawa, D., Watanabe, K., Makino, S., Shirahata, T., Watarai, M.
  • Journal Title: FEMS Microbiol.Lett. 234 Pages: 289-295
• [Book] 炭疽.感染症の診断・治療ガイドライン (2004)
  • Author(s): 牧野 壯一
  • Total Pages: 2
  • Publisher: 医学書院
• [Publications] Sou-ichi Makino, Hyeng-il Cheun.: "Application of the real-time PCR for the detection of airborne microbial pathogens in reference to the anthrax spores."J.Microbiol.Meth.. 53. 141-147 (2003)
• [Publications] Makino, S-I., Tobe, T., Asakura, H., Watarai, M., Ikeda, T., Takeshi, K., Sasakawa, C.: "Distribution of the secondary type III secretion system locus found in enterohemorrhagic Escherichia coli O157 : H7 among Shiga toxin-producing E.coli."J.Clin.Microbiol.. 41. 2341-2347 (2003)
• [Publications] Kim, S, Watarai, M, Kondo, Y., Erdenebaatar, J., Makino, S-I., Shirahata, T.: "Isolation and characterization of mini-Tn5Km2 insertion mutants of Brucella abortus deficient in internalization and intracellular growth in HeLa cells."Infect.Immun.. 71. 3020-3027 (2003)
• [Publications] M.Watarai, S.Kim, J.Erdenebaatar, S-I Makino, M Horiuchi, et al.: "Cellular prion protein promotes Brucella infection into macrophages."J.Exp.Med.. 198. 5-17 (2003)
• [Publications] Cheun, H-I, Makino, S-I, Watarai, M., Erdenebaatar, J., Kawamoto, K., Uchida, I.: "Rapid and effective detection of anthrax spores in soil by PCR"J.Appl.Microbiol.. 95. 728-733 (2003)
• [Publications] Erdenebaatar, J.Bayarsaikhan, B., Watarai, M., Makino, S-I, Shirahata, T.: "Enzyme-linked immunosorbent assay to differentiate the antibody responses of animals infec with Brucella species from those of animals infected with Yersinia enterocolitica O9."Chin.Diagn.Lab.Immunol.. 10. 710-714 (2003)
• [Publications] H.Kurazono, M.Nakano, S.Yamamoto, O.Ogawa, K.Yuri, K.Nakata, et al.: "Distribution of the usp gene in uropathogenic Esherichia coli isolated from companion animals and correlation with serotypes and size-variations of the pathogenicity island."Microbiol.Immunol.. 47. 797-802 (2003)