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感染性胃腸炎を引き起こす病原性細菌のヘム・鉄代謝機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05933
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関山口大学

研究代表者

小崎 紳一  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40280581)

研究分担者 阿座上 弘行  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40263850)
木股 洋子 (有賀洋子)  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (60255429)
永野 真吾  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60286440)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードヘム / 鉄
研究成果の概要

病原性細菌の中には生存に必須の鉄を感染宿主の血中ヘモグロビンのヘムから獲得する仕組みを活用しているものがある。ヘム鉄の獲得は、(1) ヘモグロビンから遊離したヘムを菌体外に分泌されたヘモフォアがつかむ (2) 外膜、内膜を膜貫通タンパクを介してヘムが通り抜ける (3) 細胞質に到達したヘムから鉄が引き抜かれる の3段階からなる。「胃腸炎の原因細菌の一種であり、通性嫌気性細菌に属するエルシニア菌のヘムならびに鉄の抽出プロセスをバイオインフォマティクスと各種分光法や結晶構造解析の手法を駆使して解明し、そのプロセスを人為的に狂わせて生育、感染を阻止すること」を目的として本研究を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々な病気や細菌による感染リスクの高い高齢者が増える社会を迎え、病原性細菌の感染を抑えることは重要な課題である。本研究から得られる知見は、こうした細菌の生育を抑えることに寄与するものである。本研究により、グラム陰性病原性細菌であっても好気性細菌と通性嫌気性細菌ではヘムの菌内への取り込みやヘムからの鉄の抽出プロセスが異なることが明らかになってきた。細菌が持つ鉄獲得戦略の多様性と普遍性を精緻に検証することは学術的にも興味深い事項である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Glycosides of Resveratrol, Pinostilbene, and Piceatannol by Bioconversion with Phytolacca Americana2019

    • 著者名/発表者名
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Daisuke Uesugi, Yuya Fujitaka, Shouta Doi, Hiroki Hamada, Atsuhito Kuboki, Yuya Kiriake, Takafumi Iwaki, Tomohiro Saikawa, Shin-ichi Ozaki
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 14 号: 8 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1177/1934578x19868396

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Racemization Process to Dynamic Resolution of (RS)-Phenylephrine to (R)-Phenylephrine β-D-Glucoside by Nicotiana tabacum Glucosyltransferase2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya Fujitakaa, Daisuke Uesugia, Hatsuyuki Hamadab, Hiroki Hamadaa,*, Kei Shimodac, Masayoshi Yanagia, Manami Inouea and Shin-ichi Ozaki
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 13 ページ: 1465-1466

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HmuS from Yersinia pseudotuberculosis is a non-canonical heme-degrading enzyme to acquire iron from heme2017

    • 著者名/発表者名
      Onzuka, M., Sekine, Y., Uchida, T., Ishimori, K., and Ozaki, S.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1870-1878

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2017.04.003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 病原性細菌のヘム分解2019

    • 著者名/発表者名
      下村直道・沖本雄大・小崎紳一
    • 学会等名
      錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Heme transport and metabolism in pathogenic bacteria2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ozaki *, M. Onzuka, N. Shimomura
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 仮性結核菌のヘム代謝酵素の機能と構造2017

    • 著者名/発表者名
      恩塚 誠士 安川 諒 小崎 紳一
    • 学会等名
      第17回 日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functions of the heme degradation enzymes in Yersinia pseudotuberculosis2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Onzuka, Daishi Miyakawa, Naomichi Shimomura, Shin-ichi Ozaki
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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