KHP30様ファージのピロリ菌認識機構の解明とピロリ菌の迅速検査・除菌への応用
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22K08593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | Kochi Gakuen University |
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Principal Investigator |
松崎 茂展 高知学園大学, 健康科学部, 教授 (00190439)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 淳平 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (20574619)
岩本 昌大 高知学園大学, 健康科学部, 助教 (40930871)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | ピロリ菌 / バクテリオファージ / ピロリ菌ファージ / レセプター分子 / リガンド分子 |
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| Outline of Research at the Start |
ピロリ菌に感染するKHP30様ファージは、ピロリ菌の鞭毛運動やCagAタンパク質の病原因子発現との関連が示唆されているため、本ファージのライフサイクルの全貌の解明は、ピロリ菌の病原性を理解する上で重要である。本研究では、ファージのライフサイクルの最初期のイベントであるファージの細菌への吸着機構の解明を目指す。吸着は、ファージ側のリガンド分子と細菌表層に存在するレセプター分子の特異的結合に起因するため、各分子を特定する。そののち、この特異的相互作用を利用する、ピロリ菌検出法・除菌法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ピロリ菌（helicobacter pylori)に感染するバクテリオファージ（ファージ）は、現在Schmidvirus属に属する4種のみが知られているいるが、そのライフサイクルはほとんど明らかにされていない。本研究では、申請者らが分離したSchmidvirusであるKHP30およびKHP40について、ライフサイクルの最初期のプロセスである宿主菌認識機構を解明することを目的とした。そのため、（1）これらのファージの各種ピロリ菌株に対する宿主域の比較、また（2）KHP40保有ピロリ菌の、ファージ感受性に関する経時的変化を検討した。KHP30とKHP40の宿主域をストリーク法によって比較すると、両者ともに感染できる菌株、両者ともに感染できない菌株、KHP30にのみ感受性を示す菌株が存在した。KHP30のみが感染できKHP40が感染できない菌株は、KHP40を作用させたとき吸着を起こした時に見られる溶菌斑（lysis from without)も見られないことから、吸着能を持っていないと考えられる。当該菌株の、外膜タンパク質、鞭毛、線毛、莢膜の比較によりレセプター分子を特定できると考えられた。また、KHP40株を自然放出しているKMT83株は、通常ファージKHP40に対して非感受性である。これは、lysis from withoutが見られないため、吸着が行われていないためと予想された。ところが、シングルコロニー分離を行ない、一度単一細胞に戻し増殖させると、初期の一時期において感染能の回復が認められ、さらに継代を続けると感染能が失われることが明らかとなった。すなわち吸着能が、一時的に回復すると考えられた。これらの、KHP30およびKHP40の吸着能の違いは、ピロリ菌株におけるレセプター探索のための重要な指標となると期待された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バクテリオファージKHP30が吸着でき、KHP40が吸着できない菌株が少なくとも4株孫座していることが明らかにになった。これらと両者ともに感染できる菌株、および両者ともに感染できない菌株の細胞表層構造の比較によりレセプター分子を特定できると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
バクテリオファージKHP30に感受性を持ちKHP40に感受性をもたないない菌株、両者に感受性を示す菌株、両者ともに感受性を示さない菌株について以下の実験を行う。（1）レセプターがタンパク質性のものか、LPSのような非タンパク質性のものであるかを検討するため、菌体をオート―クレーブし、吸着活性を保持しているか否かを検討する。（2）加熱により吸着活性が失われた場合タンパク質性レセプターを考慮し、菌体の膜成分を回収しサルコシル等の界面活性剤により外膜タンパク質を抽出する。外膜タンパク質サンプルが、上記ファージの吸着活性を阻害するか否かを検討する。（3）外膜タンパク質をゲル濾過法により分離し、吸着阻害活性を示すタンパク質を特定し、レセプター分子とする。（4）レセプター分子のN-末端アミノ酸配列を解析を行ない、ピロリ菌ゲノム上の遺伝子を特定する。（5）レセプターがLPS等の非タンパク性分子であることが想定された場合、LPSを抽出しＳＤＳ電気泳動法によりパターンの比較を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Phylogenic analysis of new viral cluster of large phages with unusual DNA genomes containing uracil in place of thymine in gene-sharing network, using phages S6 and PBS1 and relevant uncultured phages derived from sewage metagenomics2022
Author(s)
Uchiyama, J., Takemura-Uchiyama, I., Gotoh, K., Kato, S., Sakaguchi, Y., Murakami, H., Fukuyama, T., Kaneki, M., Matsushita, O., Matsuzaki, S.
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Journal Title
Virus Res.
Volume: 319
Pages: 198881-198881
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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