微生物分泌性ナノ粒子を用いた標的細胞制御技術の基盤構築

• 研究課題/領域番号: 15K21043
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノマイクロシステム; 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 田代 陽介 静岡大学, 工学部, 助教 (30589528)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ナノ粒子 / ベシクル / 微生物 / 水平伝播

研究成果の概要

本研究では、微生物から分泌されたベシクルの標的指向性を解明するとともに、標的の微生物細胞へ物質を運搬するツールとしてベシクルを利用法できるようその技術基盤を構築することを目的とした。Enterobacteriaceae科に属する細菌のベシクルは、同属の細菌に選択的に取り込まれる事が示された。当細菌におけるベシクルの特異的結合メカニズムを解析したところ、ベシクルと細菌間での低い静電的反発力が示された。さらに、ベシクルに抗生物質を保持させることにより、特定の細菌に対してのみ殺菌効果を示した。以上の結果から、標的細胞に物質を送達するツールとしてのベシクルの有用性が示された。

研究成果

• [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)
• [国際共同研究] プトラ大学(マレーシア)
• [国際共同研究] プトラ大学(マレーシア)
• [雑誌論文] Interaction of bacterial membrane vesicles with specific species and their potential for delivery to target cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Tashiro, Yusuke Hasegawa, Masaki Shintani, Kotaro Takaki, Moriya Ohkuma, Kazuhide Kimbara, Hiroyuki Futamata
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 8 ページ: 571-571
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.00571
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generation of Small Colony Variants in Biofilms by <i>Escherichia coli</i> Harboring a Conjugative F Plasmid (2017)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Tashiro, Hiroaki Eida, Satoshi Ishii, Hiroyuki Futamata, Satoshi Okabe
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 32 号: 1 ページ: 40-46
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME16121
  • NAID: 130005519624
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complexities of cell-to-cell communication through membrane vesicles: implications for selective interaction of membrane vesicles with microbial cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hasegawa, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 6 ページ: 633-633
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.00633
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bacterial membrane vesicles, an overlooked environmental colloid: Biology, environmental perspectives and applications. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Toyofuku, Yosuke Tashiro, Yusuke Hasegawa, Masaharu Kurosawa, Nobuhiko Nomura
  • 雑誌名: Advance in Colloid and Interface Science 巻: 226 ページ: 65-77
  • DOI: 10.1016/j.cis.2015.08.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interspecies interactions are an integral determinant of microbial community dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: 2. Fatma Azwani Abdul Aziz*, Kenshi Suzuki, Akihiro Ohtaki, Keita Sagegami, Hidetaka Hirai, Jun Seno, Naoko Mizuno, Yuma Inuzuka, Yasuhisa Saito, Yosuke Tashiro, Akira Hiraishi and Hiroyuki Futamata
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 6 ページ: 1148-1148
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.01148
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibition of Pseudomonas aeruginosa Swarming Motility by 1-Naphthol and Other Bicyclic Compounds Bearing Hydroxyl Groups (2015)
  • 著者名/発表者名: Oura H, Tashiro Y, Toyofuku M, Ueda K, Kiyokawa T, Ito S, Takahashi Y, Lee S, Nojiri H, Nakajima-Kambe T, Uchiyama H, Futamata H and Nomura N.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 81(8) 号: 8 ページ: 2808-2818
  • DOI: 10.1128/aem.04220-14
  • 査読あり
• [学会発表] 微生物分泌性カプセルを介した細胞への物質運搬機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙木航太郎、長谷川雄将、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県静岡市）
• [学会発表] 微生物が分泌するカプセル様構造体の多様性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塩田拓也、田代陽介、新谷政己、二又裕之、金原和秀
  • 学会等名: 静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県静岡市）
• [学会発表] 微生物が形成するベシクルの選択的結合と情報伝達 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田代陽介、長谷川雄将、高木航太郎、二又裕之
  • 学会等名: 膜シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 細菌-膜小胞間相互作用の動態と情報伝達機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田代陽介、長谷川雄将、高木航太郎、二又裕之
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] 膜小胞を介した選択的情報伝達 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田代陽介
  • 学会等名: 日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター（大阪府、大阪市天王寺区）
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Novel factors related to biofilm formation in Escherichia coli (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuyoshi Nagao, Yusuke Hasegawa, Kenshi Suzuki, Yuma Inuzuka, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
  • 学会等名: Inter-Academia Asia: The 2nd Conference
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県、静岡市駿河区）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] 微生物分泌性ベシクルおよび細胞間における選択的相互作用の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川雄将、新谷政己、大熊盛也、金原和秀、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 膜シンポジウム
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県、神戸市灘区）
  • 年月日: 2015-11-25
• [学会発表] Analysis of an adhesion protein synthetic factor related to biofilm formation in Escherichia coli (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuyoshi Nagao, Yusuke Hasegawa, Kenshi Suzuki, Yuma Inuzuka, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
  • 学会等名: ASM Biofilm Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago（米国、シカゴ市）
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会
• [学会発表] 大腸菌における休眠細胞と半休眠細胞 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田代陽介
  • 学会等名: 日本微生物生態学会
  • 発表場所: 土浦市亀城プラザ（茨城県、土浦市）
  • 年月日: 2015-10-20
  • 招待講演
• [学会発表] アミロイドタンパク形成に関与する新規因子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永尾篤義、長谷川雄将、鈴木研志、犬塚友麻、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 日本微生物生態学会
  • 発表場所: 土浦市亀城プラザ（茨城県、土浦市）
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] Development of microbial particles for a drug delivery system (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hasegawa, Masaki Shintani, Moriya Ohkuma, Kazuhide Kimbara, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
  • 学会等名: Inter-Academia
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県、浜松市中区）
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] Selective and effective transfer of signal substances among microbes with membrane vesicles (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hasegawa, Masaki Shintani, Moriya Ohkuma, Kazuhide Kimbara, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
  • 学会等名: Water and Environmental Technology Conference
  • 発表場所: 日本大学（東京都、千代田区）
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] 微生物分泌性ベシクルを用いた標的細胞制御技術の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川雄将、新谷政己、大熊盛也、金原和秀、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂（東京都、文京区）
  • 年月日: 2015-06-29
• [学会発表] 大腸菌のバイオフィルム形成およびcurli 生産に関わる新規因子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永尾篤義、長谷川雄将、鈴木研志、犬塚友麻、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 大腸菌研究会
  • 発表場所: 琵琶湖グランドホテル・京近江（滋賀県、大津市）
  • 年月日: 2015-06-04
• [学会発表] 微生物が分泌する細胞外ベシクルの特性および生理学的機能の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川雄将、新谷政己、大熊盛也、金原和秀、二又裕之、田代陽介
  • 学会等名: 日本膜学会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都、新宿区）
  • 年月日: 2015-05-14
• [備考] 静岡大学教員データベース
  • URL: https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=11101&l=0