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腸管上皮細胞への指向性を誘起する緑膿菌の感知機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K19129
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 細菌学(含真菌学)
研究機関京都薬科大学

研究代表者

林 直樹  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (70707463)

研究協力者 後藤 直正  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (30121560)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード緑膿菌 / べん毛 / 上皮細胞 / トランスロケーション / 多機能性糖脂質 / ムチン層透過 / ムチン層 / 鞭毛運動 / 化学走化性 / 感知 / GRO-α / 感染症 / 細菌
研究成果の概要

臨床上重要な日和見感染菌である緑膿菌は、ムチンで覆われた上皮細胞層からなる粘膜上皮を越え(トランスロケーション)、重篤な血液感染症を引き起こすことがある。本研究では、腸管上皮細胞から分泌される複数のタンパク質(10 kDa以下)が緑膿菌によるムチン層透過を亢進し、その分泌因子の一つがケモカインのGrowth-related Oncogene alpha(GRO-α)であることを見出した。また、多機能性糖脂質が緑膿菌の増殖速度に影響を与えることなくケモタキシスシグナルを攪乱し、本菌によるべん毛依存性のムチン層透過を抑制することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では緑膿菌トランスロケーションにおいて、緑膿菌が上皮細胞を感知して接近する機構と多機能性糖脂質による緑膿菌トランスロケーション制御機構について明らかにした。近年、薬剤耐性菌が世界的に増加しているが、この30年間、新たなタイプの抗菌薬開発は進んでおらず、薬剤耐性菌に対する新たな治療戦略が国際的に求められている。また、緑膿菌のべん毛は、ワクチンや抗感染症薬のターゲットとして注目されており、ヒトでの臨床研究を含めて多くの研究が進行している。本研究成果は、緑膿菌トランスロケーションメカニズムを明らかにすることに加え、多機能性糖脂質が新たな感染症予防および治療に応用をできる可能性を示すものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Sulfated vizantin suppresses mucin layer penetration dependent on the flagella motility of Pseudomonas aeruginosa PAO12018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Naoki、Furue Yui、Kai Daichi、Yamada Noriteru、Yamamoto Hirofumi、Nakano Takashi、Oda Masataka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 11 ページ: e0206696-e0206696

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0206696

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Extracellular signals of a human epithelial colorectal adenocarcinoma (Caco-2) cell line facilitate the penetration of Pseudomonas aeruginosa PAO1 strain through the mucin layer.2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi, Atsushi Yokotani, Masami Yamamoto, Mariko Kososhi, Mayu Morita, Chiaki Fukunishi, Nagisa Nishizawa, and Naomasa Gotoh.
    • 雑誌名

      Front. Cell. Infect. Microbiol.

      巻: 7 ページ: 415-415

    • DOI

      10.3389/fcimb.2017.00415

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 緑膿菌の鞭毛運動に対する多機能性糖脂質の影響2019

    • 著者名/発表者名
      古江由依、甲斐大智、山田倫暉、林直樹、山本博文、小田真隆
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌トランスロケーション機構の解析と制御法の探索2019

    • 著者名/発表者名
      林直樹、小田真隆
    • 学会等名
      第53回緑膿菌感染症研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多機能性糖脂質sulfated vizantinによる緑膿菌ムチン層透過抑制メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      林直樹、古江由依、甲斐大智、山田倫暉、小田真隆
    • 学会等名
      第71回日本細菌学会関西支部総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能性糖脂質による緑膿菌のムチン層透過抑制メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      林直樹、古江由依、甲斐大智、山田倫暉、小田真隆
    • 学会等名
      第30回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌PAO1株が培養上皮細胞を感知するメカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      林直樹
    • 学会等名
      第52回緑膿菌感染症研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 敗血症の視点から緑膿菌の指向性を考える:緑膿菌による宿主上皮トランスロケーション機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      林直樹
    • 学会等名
      第29回日本臨床微生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑膿菌トンスロケーションの解析2017

    • 著者名/発表者名
      林直樹
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑膿菌PAO1株が培養上皮細胞を感知するメカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      林直樹、後藤直正
    • 学会等名
      第51回緑膿菌感染症研究会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2017-02-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸管上皮細胞が緑膿菌によるムチン層透過を亢進するメカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      林直樹、後藤直正、小田真隆
    • 学会等名
      平成29年度近畿腸管微生物研究会総会・研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑膿菌によるムチン層透過に与えるサイトカインの影響2017

    • 著者名/発表者名
      横谷篤、林直樹、後藤直正、小田真隆
    • 学会等名
      第29回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 上皮細胞を感知した緑膿菌がムチン層を透過する機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      林直樹、後藤直正
    • 学会等名
      第64回日本化学療法学会西日本支部総会 第59回日本感染症学会中日本地方会学術集会 第86回日本感染症西日本地方会学術集会 合同学会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Translocation of Pseudomonas aeruginosa through the epithelial cell layer2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi and Naomasa Gotoh
    • 学会等名
      The 13th Korea - Japan International Symposium on Microbiology
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Pseudomonas aeruginosa が上皮細胞を感知する機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      林直樹、後藤直正
    • 学会等名
      第90回日本感染症学会学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-04-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 京都薬科大学 微生物・感染制御学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/bisei/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 京都薬科大学 微生物・感染制御学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/bisei/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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