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腸内細菌のクオラムセンシングの実態解明と疾病予防および健康増進に向けた制御

研究課題

研究課題/領域番号 15H04480
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関九州大学

研究代表者

中山 二郎  九州大学, 農学研究院, 准教授 (40217930)

研究分担者 大谷 郁  金沢大学, 医学系, 研究員 (30377410)
研究協力者 高橋 志達  ミヤリサン製薬, 東京研究部
岡 健太郎  ミヤリサン製薬, 東京研究部
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードクオラムセンシング / クオラムクエンチング / Clostridiales / ウェルシュ菌 / アンタゴニスト / 自己誘導ペプチド / クロストリジウム / 酪酸菌 / クロストリジア綱細菌 / ペプチド / 自己誘導因子 / 応用微生物学 / バイオテクノロジー / 腸内フローラ / グラム陽性細菌 / Clostridium difficile / 応用微生物
研究成果の概要

本研究では、ヒト腸内に多種多様に存在するクロストリジア綱細菌群のクオラムセンシング(QS:菌密度依存的制御機構)の実態解明と、その人為的制御を目指した。まず、ウェルシュ菌に自身が発酵生産する短鎖脂肪酸により毒素発現誘導QSを抑制するクオラムクエンチング機構が存在していることを見出した。またウェルシュ菌のQS自己誘導ペプチドAIPcpの構造活性相関情報を基にそのアンタゴニストを創製し、QSを制御することに成功した。またプロバイオティクス酪酸菌のAIPcbの構造を解明し、それがウェルシュ菌のQSを干渉することを見出した。以上クロストリジア綱細菌のQSを標的とする腸内フローラ制御の可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Metabolic dependent and independent pH-drop shuts down VirSR quorum sensing in Clostridium perfringens.2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi K, Ohtani K, Kawano M, Singh RP, Yousuf B, Sonomoto K, Shimizu T, Nakayama J.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng

      巻: 17 号: 5 ページ: 30903-30909

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.12.019

    • NAID

      40021552589

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quorum quenching strategy targeting Gram-positive pathogenic bacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Singh RP, Desouky SE, Nakayama J.
    • 雑誌名

      Advances in Microbiology and Infectious Diseases and Public Health

      巻: 901 ページ: 109-130

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cyclodepsipeptides produced by actinomycetes inhibit cyclic-peptide-mediated quorum sensing in Gram-positive bacteria2015

    • 著者名/発表者名
      Desouky SE, Shojima A, Singh RP, Matsufuji T, Igarashi Y, Suzuki T, Yamagaki T, Okubo K, Ohtani K, Sonomoto K, Nakayama J
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett

      巻: 362 号: 14 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/femsle/fnv109

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Avellanin C, an inhibitor of quorum-sensing signaling in Staphylococcus aureus, from Hamigera ingelheimensis2015

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Y, Gohda F, Kadoshima T, Fukuda T, Hanafusa T, Shojima A, Nakayama J, Bills GF, Peterson S
    • 雑誌名

      J Antibiot (Tokyo)

      巻: 68 号: 11 ページ: 707-710

    • DOI

      10.1038/ja.2015.50

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Arthroamide, a cyclic depsipeptide with quorum sensing inhibitory activity from Arthrobacter sp.2015

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Y, Yamamoto K, Fukuda T, Shojima A, Nakayama J, Carro L, Trujillo ME
    • 雑誌名

      J Nat Prod

      巻: 78 号: 11 ページ: 2827-2831

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.5b00540

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rationale design of quorum-quenching peptides that target the VirSR system of Clostridium perfringens2015

    • 著者名/発表者名
      Singh RP, Okubo K, Ohtani K, Adachi K, Sonomoto K, Nakayama
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett

      巻: 362 号: 22 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/femsle/fnv188

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Clostridiales目細菌ゲノムにコードされる agr 様クオ ラムセンシング系自己誘導ペプチドのLC-MS/MS検出系の確立2017

    • 著者名/発表者名
      中山二郎, 神川美樹, 安達桂香, 大久保謙一, 大谷郁,岡健太郎,園元謙二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium perfringens の内在性クオラムクエンチン グ―代謝同調的pH低下によるクオラムセンシング機構の抑制―2017

    • 著者名/発表者名
      安達桂香,神川美樹,Ravindra Pal Singh,大谷郁, 園元謙二,中山二郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium perfringensの代謝同調的な内在性クオラムクエンチング機構の実態解明2017

    • 著者名/発表者名
      安達桂香、Ravindra Pal Singh、大谷郁、園元謙二、中山二郎
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium perfringensの毒素産生制御に関わる内在性クラムクエンチングの解析2017

    • 著者名/発表者名
      安達桂香、Ravindra Pal Singh、園元謙二、中山二郎
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Metabolic-linked pH-drop quenches VirSR quorum sensing in Clostridium perfringens2017

    • 著者名/発表者名
      Keika Adachi, Jiro Nakayama
    • 学会等名
      6th ASM Cell-Cell communication in Bacteria
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clostridium perfringens の毒素発現を制御する内在性クオラムクエンチングの実態解明2016

    • 著者名/発表者名
      安達桂香, Ravindra Pal Singh, 大谷郁, 園元謙二, 中山二郎
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium 属細菌のagr 様クオラムセンシング系における自己誘導ペプチドの検出2016

    • 著者名/発表者名
      神川美樹,安達桂香,大久保謙一,大谷郁,岡健太郎,高橋志達,園元謙二,中山二郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016 年度西日本支部大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium perfringensの毒素生産を制御するクオラムクエンチング機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      安達 桂香、大谷 郁、河野 道生、ラビンドラパル シン、園元 謙二、中山 二郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium perfringensの毒素産生を制御するクオラムクエンチングに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      安達桂香、Ravindra Pal Singh、大谷 郁、河野通生、園元謙二、中山二郎
    • 学会等名
      第22回日本生物工学会九州支部宮崎大会
    • 発表場所
      宮崎大学 農学部講義棟(木花キャンパス:宮崎市学園木花台西1丁目1番地)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Clostridium butyricum MIYAIRI 588が産生するオートインデューサー様ペプチドの同定2015

    • 著者名/発表者名
      神川美樹、庄島あかね、大久保謙一、松藤貴久、Ravindra Pal Singh、大谷郁、岡健太郎、高橋志達、園元謙二、中山二郎
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      ◾北九州国際会議場(北九州市小倉北区浅野3-9-30)
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of quorum quenching peptides targeting VirR/VirS system of Clostridium perfringens2015

    • 著者名/発表者名
      R. P. Singh, K. Okubo, K. Sonomoto, J. Nakayama
    • 学会等名
      6th Congress of European Microbiologists
    • 発表場所
      Maastricht, The Netherlands
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Biotechnological Applications of Quorum Sensing Inhibitors2018

    • 著者名/発表者名
      Basit Yousuf, Keika Adachi, Jiro Nakayama
    • 出版者
      Springer Nature
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-12-27  

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