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薬剤耐性菌や病原菌の蔓延の抑制:トキシン-アンチトキシン系を利用して

研究課題

研究課題/領域番号 17K08837
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 細菌学(含真菌学)
研究機関埼玉大学 (2018-2020)
獨協医科大学 (2017)

研究代表者

大塚 裕一  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10548861)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードトキシン-アンチトキシン系 / 細菌 / ファージ / 抗菌ペプチド / 形質導入 / 大腸菌 / バクテリオファージ / ウイルス / 微生物 / 抗生物質
研究成果の概要

細菌のトキシン-アンチトキシン系(TA)は、ストレスを乗り越える戦略の一つとして自身の増殖を制御するしくみである。本研究では、まず腸管出血性大腸菌O157株がもつTAのZorOトキシンの作用機序を明らかにした。次に、ZorOの毒性に必要な5アミノ酸(Ala-Leu-Leu-Arg-Leu; ALLRL)が黄色ブドウ球菌(MRSAを含む)や枯草菌、カンジダ属の菌の細胞膜に作用して増殖を阻害することを明らかにした。一方、哺乳類細胞に対しては細胞毒性を示さなかった。最後に、TAが遺伝子水平伝播の一因となるファージの形質導入を抑制することを明確にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現代社会の問題である薬剤耐性菌や病原菌の蔓延は、菌の増殖に加えて、薬剤耐性遺伝子や病原遺伝子の水平伝播が要因になっている。その対策には、新規の抗菌物質や水平伝播を抑えるしくみの探索が求められる。本研究において、様々な菌に対して抗菌作用が明らかになったALLRLペプチドは新規抗菌薬の有用なシーズとして期待される。また、本研究ではTAが水平伝播の一因となる形質導入を抑えることを明確にできたので、今後TAを活性化する物質を発見できれば、薬剤耐性菌や病原菌の蔓延を抑える対策に応用できる可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A Short Peptide Derived from the ZorO Toxin Functions as an Effective Antimicrobial2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Otsuka、Tomohiro Ishikawa、Chisato Takahashi、Michiaki Masuda
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 11 号: 7 ページ: 392-392

    • DOI

      10.3390/toxins11070392

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌O157株がもつZorOトキシンの作用機序の解明と抗菌ペプチドへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      大塚裕一、石川知弘、高橋知里、増田道明
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌O157株がもつZorOトキシンの作用機序の解明と抗菌ペプチドへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      大塚裕一、石川知弘、高橋知里、増田道明
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トキシン-アンチトキシン系が溶原ファージの生活環に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      高田香介, 大塚裕一
    • 学会等名
      第18回微生物研究会「微生物研究の新しい潮流」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌O157株がもつトキシン-アンチトキシン系ZorO-OrzOの発現メカニズムと生物学的役割の解明2019

    • 著者名/発表者名
      河野誠也, 鈴木智也, 多田峻佑, 大塚裕一
    • 学会等名
      第18回微生物研究会「微生物研究の新しい潮流」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌とファージとの攻防 ~トキシン・アンチトキシン系~2018

    • 著者名/発表者名
      大塚 裕一
    • 学会等名
      第17回微生物研究会「微生物分子生物学のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] この世はウイルスだらけ2017

    • 著者名/発表者名
      大塚裕一
    • 学会等名
      第7回日本微生物学連盟フォーラム「微生物:変わり者たちの素顔」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 抗菌又は抗真菌ペプチド及び抗菌又は抗真菌薬2017

    • 発明者名
      大塚裕一 増田道明
    • 権利者名
      獨協医科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-130369
    • 出願年月日
      2017
    • 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: 2022-01-27  

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