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多機能性抗菌ペプチドの統合的解明と疾病制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H05036
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 獣医学
研究機関東北大学

研究代表者

磯貝 恵美子  東北大学, 農学研究科, 教授 (80113570)

研究分担者 福田 智一  岩手大学, 理工学部, 教授 (40321640)
奥村 一彦  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (60194510)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード抗菌ペプチド / 自然免疫 / 抗菌活性 / 抗癌活性 / miRNA / 多剤耐性菌 / エクソソーム / 癌 / 細菌 / 病原微生物 / 癌細胞 / 多機能性
研究実績の概要

多機能性抗菌ペプチドの統合的解明のために、昨年度からの研究を進展させた。研究のポイントは2点-多剤耐性菌に対する効果とメカニズムおよび癌細胞に対する抗癌活性の検討である。
世界的に蔓延している多剤耐性ブドウ球菌(MRSA, VISA,VRSA)など耐性菌問題に対してのアプローチに加えて、多剤耐性腸球菌をターゲットとして加えた。我々は哺乳類由来、細菌由来の抗菌ペプチドに比べて強い活性を示す節足動物由来の抗菌ペプチド(IP)を見出し、ブドウ球菌における膜破壊のプロセスを明らかにした。一方、腸球菌ではブドウ球菌とは異なり、膜破壊を伴わない。興味深いことに腸球菌はIPに対して殺菌活性を示さないが、増殖抑制を示す。この理由として、IPは直接細菌のDNAに結合し、その結果として増殖抑制を示すことが示唆された。また、細胞膜に対する作用を知るため、Backlight染色によるLive/Deadアッセイのモデル系を作成した。
分子改変ペプチドを含むヒト由来ペプチドによる癌の制御メカニズムにおいてmiRNA による制御機構を明らかにしてきた。抗菌ペプチドの癌細胞に対する作用は細菌への作用と異なり、膜破壊を伴わずに癌細胞の制御系を介してアポトーシスを誘導し、抗癌活性を示した。大腸癌細胞間では同様の応答が見られた。実際、蛍光標識した抗菌ペプチドは膜破壊を伴わずに細胞内にとりこまれた。その局在はミトコンドリアや核ではなく、細胞質であった。本抗菌ペプチド処理は癌細胞にストレス応答を誘導すると考えられる。そのプロセスとしてエクソソームに変化が見られた。エクソソーム量は抗菌ペプチド処理によって増加した。アレイ解析において癌細胞で発現するmiRNAと共通性が見られただけでなく、新たな癌細胞を制御するmiRNAの存在を示唆することができた。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] Unversity of Salford/University of Manchester(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Unversity of Salford/University of Manchester(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Membrane vesicle protein PagC as a novel biomarker for detecting pathogenic <i>Salmonella</i> in the viable but not culturable state2018

    • 著者名/発表者名
      XU Jun、SUITA Kazuasa、OKUNO Katsuya、TAKAYA Akiko、YAMAMOTO Tomoko、ISOGAI Emiko
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 80 号: 1 ページ: 133-137

    • DOI

      10.1292/jvms.17-0164

    • NAID

      130006331064

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 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] miR-663a regulates growth of colon cancer cells, after administration of antimicrobial peptides, by targeting CXCR4-p21 pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda K, Fukuda T, Krstic-Demonacos M, Demonacos C, Okumura K, Isogai H, Hayashi M, Saito K, Isogai E
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: Jan 7;17(1):33 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s12885-016-3003-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 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] Activity of tick antimicrobial peptide from Ixodes persulcatus (persulcatusin) against cell membranes of drug-resistant Staphylococcus aureus2016

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi N, Isogai E, Hiramatsu K, Sasaki T
    • 雑誌名

      J Antibiotics

      巻: August 17 号: 2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1038/ja.2016.101

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional structure and antimicrobial activity of persulcatusin, an antimicrobial peptide from the hard tick Ixodes persulcatus2016

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi N, Saito T, Ohmura T, Kuroda K, Suita K, Ihara K, Isogai E
    • 雑誌名

      Prasites & Vectors

      巻: 9 ページ: 85-85

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mannose-binding lectin inhibits the motility of pathogenic Salmonella through effect to membrane potential and chemotactic pattern2016

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Nakamura S, Md. I Shafiqul, Guo Y, Ihara K, Tomioka R, Masuda M, Yoneyama H, Isogai E
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 4 ページ: e0154165-e0154165

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0154165

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antimicrobial activity of tea catechin against canine oral bacteria and the functional mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Bai L, Takagi S, Ando T, Yoneyama H, Ito K, Mizugai H, Isogai E
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 78 号: 9 ページ: 1439-1445

    • DOI

      10.1292/jvms.16-0198

    • NAID

      130005598016

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activity of tick antimicrobial peptide from Ixodes persulcatus (persulcatusin) against cell membranes of drug-resistant Staphylococcus aureus2016

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi N, Isogai E, Hiramatsu K, Sasaki T
    • 雑誌名

      J Antibiotics

      巻: August 5 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oxidative stress and breast cancer biomarkers: the case of the cytochrome P450 2E12016

    • 著者名/発表者名
      Singh S, Rajendran R, Kuroda K, Isogai E, Kuristic-Demonakos M, Demonakos CD
    • 雑誌名

      J Cancer Metastasis Treatment

      巻: 2 ページ: 268-276

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ストレス環境下でのサルモネラのViable but Non-Culturable 状態への移行と判別マーカーの検討2018

    • 著者名/発表者名
      磯貝恵美子、Xu Jun、吹田一将、奥野克哉
    • 学会等名
      第124回日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Biophysical study of otility of a zoonotic bacterium: Leptospira2018

    • 著者名/発表者名
      許 駿、中村修一、高部響介、Islam Md Shafiqul、田原 孟、冨岡倫太郎、磯貝恵美子
    • 学会等名
      第124回日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤耐性菌に対する抗菌ペプチドPersulcatusinの抗菌活性探索2018

    • 著者名/発表者名
      両角一輝、磯貝恵美子
    • 学会等名
      第51回無菌生物ノートバイオロジー学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 抗菌ペプチドによって誘導される大腸癌細胞由来エクソソームの解析2017

    • 著者名/発表者名
      林美和 黒田健吾 伊原航平 磯貝恵美子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度京都大会
    • 発表場所
      京都、京都女子大
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Novel mechanism in complement system of innate immunity for attenuating bacterial motility2017

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Nakamura S, Md. I Shafiqul, Guo Y, Ihara K, Tomioka R, Masuda M, Yoneyama H, Isogai E.
    • 学会等名
      Conference -Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motility analysis of Salmonella Typhimurium in egg white and York extracted from chicken eggs2017

    • 著者名/発表者名
      Okuno K、Nakamura S, Isogai E
    • 学会等名
      Conference -Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of exosomes released by colon cancer cells after treatment with the antimicrobial peptide FF/CAP182017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi M, Kuroda K, Demonacos MK, Demonacos C, Iwaya T, Matsumoto Y, Isogai H, Isogai E
    • 学会等名
      22nd World Congress on Advances in Oncology and 20th International Symposium on Molecular Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biopysical study of spirochete bacteria as a considerable biological model for targeted drug delivery2017

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Nakamura S, Takabe K, Islam Md S, Tahara T, Isogai E
    • 学会等名
      22th World Congress on Advances in Oncology and 20th International Symposium on Molecular Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗菌ペプチドによる大腸癌細胞への作用メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      磯貝恵美子、黒田健吾, 林美和, 齋藤和樹
    • 学会等名
      第71回日本細菌学会東北支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effective activity of synthetic antimicrobial peptides to antibiotic resistant Staphylococcus aureus2016

    • 著者名/発表者名
      Isogai E, Miyoshi N, Morozumi I, Kuroda K, Ihara K, Narita M, Isogai H, Hiramatsu K, Sasaki T
    • 学会等名
      21th World Congress on Advances in Oncology and 18th International Symposium on Molecular Medicine
    • 発表場所
      Greece,Athens, Metropolitan Hotel
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バンコマイシン耐性菌に対する抗菌ペプチドPersulcatusinの効果とその抗菌メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      両角一輝、三好就英、佐々木崇、平松啓一、小林宣道、磯貝恵美子
    • 学会等名
      第70回日本細菌学会東北支部総会
    • 発表場所
      十和田、北里大学
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mannose-binding lectin inhibits the motility of pathogenic bacteria by affecting the driving forces of motility and the chemotactic response2016

    • 著者名/発表者名
      Xu J, Nakamura S, Islam MS, Guo Y, Ihara K, Tomioka R, Masuda M, Yoneyama H, Isogai E
    • 学会等名
      EMBO/EMBL Symposium
    • 発表場所
      Germany, Heidelberg, The European Molecular Biology Laboratory
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preventive effects of ovotransferrin in association with environmental factors against Salmonella2016

    • 著者名/発表者名
      Okuno K, Suita K, Nakamura S, Xu J, Isogai E
    • 学会等名
      EMBO/EMBL Symposium
    • 発表場所
      Germany,Heidelberg, The European Molexular Biology Laboratory
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The analogue human cathelicidin antimicrobial peptide is a potential anticancer drug2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda K, Fukuda T, Isogai H, Okumura K, Krstic-Demonacos M, Isogai E
    • 学会等名
      21th World Congress on Advances in Oncology and 18th International Symposium on Molecular Medicine
    • 発表場所
      Greece,Athens, Metropolitan Hotel
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-10  

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