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グラム陽性菌における病原因子産生の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 08407010
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細菌学(含真菌学)
研究機関筑波大学

研究代表者

林 英生  筑波大学, 基礎医学系, 教授 (40033203)

研究分担者 清水 徹  筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (80235655)
太田 敏子  筑波大学, 医療短期大学, 教授 (40233134)
中村 信一  金沢大学, 医学部, 教授 (90019620)
倉園 久生 (倉薗 久生)  岡山大学, 医学部, 教授 (90186487)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
36,500千円 (直接経費: 36,500千円)
1999年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1998年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
1997年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
1996年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
キーワードグラム陽性菌 / 環境応答機構 / 菌体内情報伝達機構 / 熱ショック / 転写因子 / ブドウ球菌 / タカストリジュウム / 抗菌剤 / 環境適応 / クロストリジュウム / ディフィシル菌 / 黄色ブドウ球菌 / ウェルシュ菌 / 毒素 / ストレス応答 / 遺伝子発現調節 / 細胞内情報伝達 / 熱ショック蛋白 / ウエルシュ菌 / 原子力問顕微鏡 / 転写調節 / 溶血毒素 / 調節遺伝子
研究概要

グラム陽性細菌における病原因子産生の分子機構=環境の感知から病原因子の産生までの情報伝達ネットワーク=を解明し、感染症の新しい治療・予防法を探索することを目的とした。
1.細菌の毒素・酵素の産生は外部環境の因子により制御されている。
ウエルシュ菌、デフィシル菌では毒素の産生は菌の増殖期、菌の密度(クオラム感受機構)、栄養基質、細菌間情報伝達物質(フェロモン様因子)により調節されている。ブドウ球菌の外毒素は主として対数増殖期産生され、表層因子(結合蛋白など)は静止期に多く産生される。菌に致命的なストレス(熱、抗菌剤)下ではそれに対応する応答蛋白が誘導され、その中には病原因子も含まれる。
2.細菌は特定の環境条件を感受する装置(レセプター)を持っている。
いわゆる2成分制御系のセンサー因子がこれに相当する。ウエルシュ菌では複数種の2成分制御系を同定し、黄色ブドウ球菌では亜鉛、重金属、pH,抗菌剤などを特異的に認識する機構の存在を確認した。
3.全細胞内伝達系ネットワークを明らかにしなければならない。
ウエルシュ菌の2成分制御系には促進系と抑制系があり、条件によっては促進形が抑制系として作用する。黄色ブドウ球菌では複数のσ因子の機能が明らかとなった。これらのことは、菌体内の情報伝達機構が極めて巧妙にバランス良く維持されていることを示しており、この精密配線図の解明(ポスト・シークエンスの機能解析)が急務であることがわかった。
4.転写レベル、翻訳レベル、ペプチド鎖の機能蛋白分子への成熟過程段階の調節機構もある。
このようなグラム陽性細菌の病原因子の産生機構が明らかになり、病原因子の産生を選択的に制御する物質、増殖を制御する細菌の産生する因子が存在することが証明され、これらを有効に利用することで、新しい薬剤の開発が可能性であるとともに、細菌の生態学的なアプローチで共生細菌叢を乱すことなく、病原細菌の増殖ないし病原因子の産生を制御できる可能性がより具現化した。

報告書

(5件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] Kuroda M.et al.: "Chromosome-determined Zinc Responsible Operon czr in Staphylococcus aureus"Microbiol.Immunol.. 43. 115-125 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato H.et al.: "Deletion in the repeating sequences of the toxin-A gene of toxin A-negative, toxin B-positive Ctostridium difficile strains"FEMS Microbiology Lett.. 175. 197-203 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamakawa K.et al.: "Inhibition of the enhanced toxin production by Clostridium difficile in biotin-limitedconditions"J.Med.Microbiol.. 47. 767-771 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kozaki S.et al.: "Characterization of Clostridium botulium type B neurotoxin associated with infant botulism in Japan"Infect.Immun.. 66. 4811-4816 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki Y.et al.: "Characterization of small colony variants of methicillin-resistant Staphylococcus regrown in the presence of Arbekacin"J.Infect Cehmother.. 4. 107-11 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Banu S.et al.: "Identification of novel VirR/VirS-regulated genes in Clostridium perfrihgens"Mol.Microbiol.. 35. 1-12 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T., K. Ohtani, W. Ba-Thein, S. Inui, S. Nakamura, and H. Hayashi: "Characterization of a toxin-deficient Clostridium perfringens strain, KZ1340."Microbiol. Immunol.. 40. 141-145 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ba-thein, W., M. Lyristis, K. Ohtani, I. T. Nisbet, H. Hayashi, J. I. Rood and T. Shimizu: "The virR/virS locus regulates the transcription of genes encoding extra cellular toxin production in clostridium perfringens."J. Bacteriol. 178. 2514-2520 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtani, K., M. Bando, T. Swe, S. Banu, M. Ooe, H. Hayashi, and T. Shimizu: "Collagenase gene (colA) is located in the 3'-flanking of the perfringolysin O (pfoA) locus in Clostridium perfringens."FEMS Microbiol. Lett.. 146. 155-160 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] William Ba-Thein, S. Inui, T. Shimizu, Tint Swe, Sayera Banu, K. Ohtani, M. Oe, N. Sakurai, S. Nakakura, and H. Hayashi: "Genomic Diversity in the pfoA region of theta-toxin-deficient strains of Clostridium perfringens"Microbiol. Immunol.. 41. 629-631 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Banu, Syera, Ohtani, K., Yaguchi, H., Sew, Tint, Cole, S. T., Hayashi, H. and Shimizu, T.: "Identification of novel VirR/VirS-regulated genes in Clostridium perfringens"Mol. Microbiol. 35. 1-12 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohatani, K., Takamura, H., Yaguchi, H., Hayashi, H. and Shimizu, T.: "Genetidc analysis of the ycgJ-metB-cycK-ygaG operon negatively regulated by the VirR/VirS system in Clostridium perfringens."Microbiol. Immunol.. (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohta T., Nettikadan S., Tokumasu F., Ideno H., Ohta T., Nettikadan S., Tokumasu F., Ideno H., Abe Y., Kuroda M., Hayashi H., and Takeyasu K.: "Atomic Force Microscopy proposes a novel model for stem-loop structure that binds a heat shock protein in the Staphylococcus aureus HSP70 operon."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 226. 730-734 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki, Y., Yamauchi, Y., Hayashi, H., Takayama, Y. and tsuji, A.: "Characterization of samll colony variants of methicillin-resistant Staphylococcus aureus regrown in the presence of Arbekacin."J. Infect Cehmother.. 4. 107-111 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuroda, Makoto, Daisuke Kobayashi, Kyoko Honda, Hideo Hayashi and Toshiko Ohta.: "The hsp operon is repressed by the hrc37 of the hsp70 operon in Staphylococcus aureus."Microbiol. Immunol.. 43. 19-27 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuroda M., Hayashi H., and Ohta T.: "Chromosome-determined Zinc Responsible Operon czr in Staphylococcus aureus."Microbiology and Immunology. 43(2). 115-125 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami H., Matsumaru H., Kanamori M., Hayashi H., and Ohta T.: "Cell wall-affectingÅ@antibiotics induce expression of a novel gene drp35 in Staphylococcus aureus. Biochem."Biophys. Res. Commun.. 264(2). 348-351 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kato, N. Kato, S. Katow, T. Maegawa, S. Nakamura and D. M. Lyerly.: "Deletion in the repeating sequences of the toxin A gene of toxin A- negative, toxin B-positive Clostridium difficile_strains"FEMS Microbiology Letters. 175. 197-203 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Ikeda, T. Karasawa, K. Yamakawa, R. Tanaka, M. Namiki and S. Nakamura.: "Effect of isoleucine on toxin production by Clostridium difficile_in a defined medium Zbl."Bakt.. 287. 375-386 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yamakawa, T. Karasawa, T. Ohta, H. Hayashi and S. Nakamura.: "Inhibition of the enhanced toxin production by Clostridium difficile in biotin-limited conditions"J. Med. Microbiol. 47. 767-771 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kozai, Y. Kamata, T-I. Nishiki, H. Kakinuma, H. Maruyama, H. Takahashi, T. Karasawa, K. Yamakawa and sS. Nakamura.: "Characterization of Clostridium botulinum type B neurotoxin associated with infant botulism in Japan."Infect. Immun.. 66(10). 4811-4816 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X. Meng, T. Karasawa, K. Zou, X. Kuang, X. Wang, C. Lu, C. Wang, K. Yamakawa and S. Nakamura: "Characterization of a neurotoxigenic Clostridium butyricum strain isolated from the food implicated in an outbreak of food-borne type E botulism"J. Clin. Microbiol.. 35(8). 2160-2162 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Karasawa, T. Maegawa, T. Nojiri, K. Yamakawa and S. Nakamura: "Effect of Arginine on Toxin Production by Clostridium difficile in Defined Medium Microbiol."Immunol.. 41(8). 581-585 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kamiya, T. Yamamoto-Osaki, H. Taguchi, H. Yamaguchi, A. Ozawa and S. Nakamura: "Growth kinetics and pathogenicity of Clostridium difficile in continuous flow culture and mouse intestine."(eds) A. R. Eley and K. W. Bennett In Anaerobic pathogens, Sheffield Academic Press, Sheffield, England. 77-83 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuroda M.et al.: "The hspoperon is repressed by the hrc37 of the hsp70 operon in Staphylococcus aureus"Microbiol.Immunol.. 43. 19-27 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroda M.et al.: "Chromosome-determined zinc responsible operon czr in Staphylococcus aureus"Microbiol.Immunol.. 43. 115-125 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki Y,et al.: "Characterization of small colony variants of methicillin-resistant Staphylococcus aureus regrown in the presence of Arbekacin."J.Infect Chemother. 41. 107-111 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami H,et al.: "Cell wall-affecting antibiotics induce expression of nevel gene,drp35,in Staphylococcus aureus."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 264. 338-351 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makino S.et al.: "Establishment of PCR system specific to Salmonella spp.and its application for the inspection of food and fecal samples."J.Vet.Med.Sci.. 61. 1245-1247 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Banu S.et al.: "Identification of novel VirR/VirS-regulated genes in Clostridium perfringens."Mol.Microbiol. 35. 1-12 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakawa,K.,et al.: "Inhibition of enhanced roxin production by Clostridium difficile in biotin-limited conditions." J.Med.Microbiol.47. 767-771 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroda,M.,et al.: "The hsp operon is repressed by the hrc37 of the hsp 70 operon in Staphylococcus aureus." Microbiol.Immunol.43. 19-27 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroda,M.,et al.: "Choromosome-determined zinc responsible operon czr in Staphylococcus aureus." Microbiol.Immunol.43. 115-125 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki,Y.,et al.: "Characterization of small colony variants of methicillin-resistant Staphylococcus aureus regrown in the presence of Arbekacin." J.Infect Chemother. 4. 107-111 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,H.,et al.: "Salmonella Enteritidis." BIO Clinica. 12(14). 1048-1052 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林 英生: "逆境にある細菌の生き方" 遺伝. 52(4). 55-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林 英生・清水 徹: "毒素産生菌とその感染症" 竹田美文・本田武司編・医薬ジャーナル社, 255 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroda,M., et al: "HSP70 and HSP60 operons are regulated by a transcriptional factor Hrc37 of the HSP70 operon in Staphylococcus cureus." J.Bacteriol. (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtani,K., et al: "Collagenase gene (colA)is locared in the 3^1-flanking region of the perfringolysin O(pfoA)locus in Clostridium perfringens." FEMS Microbiology Letters. 146. 155-159 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ba-Thein,W.et al: "Genomic diversity in the pfoA region of theta-roxin deficient strains of Clostridium perfringens." Microbiol.Immunol. 41(8). 629-631 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Karazawa,T., et al: "Effect of arginine on toxin production by Clostridium difficile in definedmedium." Microbiol.Immunol. 41(8). 581-585 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,S., et al: "Effect of vitamins on toxin production by Clostridium difficile" Anaerobic pathogens. 85-91 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 太田敏子 他: "黄色ブドウ球菌のストレス応答遺伝子の発現調節" 臨床と微生物. 24. 229-230 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,T., et al: "The Clostridia:Molecular Biologyand Pathogenesis (Acedcaic Press)" Regulation of taxin psoduction in Clostsidium perfringens, 451-470 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I Makoto Kuroda,Toshiko Ohta,and HideoI Hayashi 1996: "Isolation and the gene cloning of an alkaline shock protein in methicillin resistant Staphylococcus aureus." Biochem.Biophys.Res.Comm.207. 978-984 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tohru Shimizu,K.Ohtani,W.Ba-Thein,S.Inui,S.Nakamura,and H.Hayashi.: "Characterization of a toxin-deficient Clostridium perfringens strain,KZ1340." Microbiol.Immunol.40. 141-145 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiko Ohta,S.Nettikadan,F.Tokumase,H.Ideno,Y.Abe,M.Kuroda,H.Hayashi,K.Takeyasu: "Atomic force microscopy proposes a nevel model for stem-loop structure that binds a heat shock protein in the Staphylococcus aureus HSP70 operon." Biochem.Biophys.Res.Comm.226. 730-734 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ba-thein,W.,Lyristis,M.,Ohtani,K.,Nisbet,I.T.,Hayashi,H.,Rood,J.I,and Shimizu,T.: "The virR/virS Locus regulates the transcription of genes encoding extracellular toxin production in Clostridium perfringens." J.Bacteriol.178. 2514-2520 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohtani,M.Bando,T.Swe,S.Banu,M.Ooe,H.Hayashi,and T.Shimizu.: "Collagenase gene (colA) is located in the 3'-flanking region of the perfringolysin O (pfoA) locus in Clostridium perfringens." FEMS Microbiol..Lett.146. 155-160 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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