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細菌-宿主細胞インターフェースにおける膜小胞を介した感染戦略の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02920
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

田代 陽介  静岡大学, 工学部, 講師 (30589528)

研究分担者 金原 和秀  静岡大学, 工学部, 教授 (30225122)
中尾 龍馬  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード膜小胞 / バイオフィルム / 緑膿菌 / マクロファージ / カルジオリピン / サイトカイン / 宿主細胞
研究開始時の研究の概要

病原細菌が細胞外に分泌する「膜小胞」は、病原因子を内包し宿主の上皮細胞に侵入して炎症を引き起こすことから、感染における重要な病原因子運搬体として知られている。実際の感染患部に着目すると、病原細菌は宿主の防御機構を回避しつつ上皮細胞に“バイオフィルム”を形成して膜小胞を分泌している。本研究では、実際の感染状態における細菌由来膜小胞の感染機構の包括的理解とその制御への応用を目的に、バイオフィルム形成時特有で起こる膜小胞分泌メカニズムの解明とともに、その膜小胞による生体応答の解明という謎解きに挑む。

研究成果の概要

病原細菌が細胞外に放出する微粒子「膜小胞」は、感染における重要な病原因子運搬体として知られている。一方、細菌は宿主細胞に付着した「バイオフィルム」という集合体の状態をとると、膜小胞を活発に形成する。本研究では、バイオフィルムで放出された膜小胞が、免疫細胞の一つであるマクロファージのサイトカイン産生を誘発し、強い炎症作用を有することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

緑膿菌をはじめとした感染症は国内のみならず世界で重要視される深刻な問題である。胃潰瘍や髄膜炎菌感染など、多くの重篤感染症において、細菌感染初期過程の膜小胞の重要性が知られている。本研究では、バイオフィルムという宿主感染状態となった際に放出される膜小胞が生体に与える影響を解明しており、あらゆる細菌感染症の治癒に向けた重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 2件、 招待講演 14件) 図書 (2件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Bacterial membrane vesicles with multiple lipid bilayers: vesicles harboring organelle-like structures2022

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Tashiro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 86 ページ: 967-973

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac066

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Incorporation of Plasmid DNA Into Bacterial Membrane Vesicles by Peptidoglycan Defects in Escherichia coli2021

    • 著者名/発表者名
      Aktar Sharmin、Okamoto Yuhi、Ueno So、Tahara Yuhei O.、Imaizumi Masayoshi、Shintani Masaki、Miyata Makoto、Futamata Hiroyuki、Nojiri Hideaki、Tashiro Yosuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 747606-747606

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.747606

    • NAID

      120007185149

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of Buttiauxella agrestis DSM 93892021

    • 著者名/発表者名
      Nao Nakamichi, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Hiroyuki Futamata, Yosuke Tashiro
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 19

    • DOI

      10.1128/mra.00301-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coexisting mechanisms of bacterial community are changeable even under similar stable conditions in a chemostat culture2021

    • 著者名/発表者名
      Fatma Azwani Abdul Aziz, Kenshi Suzuki, Masahiro Honjo, Koki Amano, Abd Rahman Jabir Bin Mohd Din, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 131 号: 1 ページ: 7783-7783

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.09.009

    • NAID

      40022457739

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multilamellar and Multivesicular Outer Membrane Vesicles Produced by a Buttiauxella agrestis tolB Mutant2020

    • 著者名/発表者名
      Takaki Kotaro、Tahara Yuhei O.、Nakamichi Nao、Hasegawa Yusuke、Shintani Masaki、Ohkuma Moriya、Miyata Makoto、Futamata Hiroyuki、Tashiro Yosuke
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 86 号: 20

    • DOI

      10.1128/aem.01131-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Draft genome sequence of phenol-degrading Variovorax boronicumulans strain HAB-302020

    • 著者名/発表者名
      Fatma Azwani, Kenshi Suzuki, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 7

    • DOI

      10.1128/mra.01478-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted delivery using membrane vesicles in prokaryotes2019

    • 著者名/発表者名
      Tashiro Yosuke、Takaki Kotaro、Futamata Hiroyuki
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 16 号: 0 ページ: 114-120

    • DOI

      10.2142/biophysico.16.0_114

    • NAID

      130007635075

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微生物によるベシクル形成:微生物学から膜学への歩み2019

    • 著者名/発表者名
      Tashiro Yosuke
    • 雑誌名

      膜

      巻: 44 号: 3 ページ: 96-100

    • DOI

      10.5360/membrane.44.96

    • NAID

      130007661123

    • ISSN
      0385-1036, 1884-6440
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] バイオフィルム形成緑膿菌が産出する膜小胞へのリポトキシンの選択的封入2023

    • 著者名/発表者名
      竹井奎多、羽田圭佑、菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌バイオフィルムのライフサイクルと膜小胞産生の連関2023

    • 著者名/発表者名
      菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細菌が放出する膜小胞の特性と表層ストレスとの連関解明2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木絵梨佳、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Outer membrane vesicles in Pseudomonas aeruginosa strain PAO1 specifically contains Pf4 prophage DNA2023

    • 著者名/発表者名
      武縄聡、奥村春樹、高野壮太朗、菅野美月、田代陽介、岡本章玄
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Delivery of prophage DNA through outer membrane vesicles in Pseudomonas aeruginosa strain PAO12023

    • 著者名/発表者名
      奥村春樹、武縄聡、高野壮太朗、菅野美月、二又裕之、岡本章玄、田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィルムにおける細菌の表層状態変化と膜小胞形成亢進2022

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Incorporation of DNA into bacterial membrane vesicles: the mechanism for a novel type of horizontal gene transfer2022

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Tashiro
    • 学会等名
      ICPAC 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細菌集合体における膜小胞分泌の分子機構解明2022

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑膿菌の膜小胞放出における細胞接着因子リポトキシンの動態2022

    • 著者名/発表者名
      竹井奎多、羽田圭佑、菅野美月、高原翠夏人、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本微生物生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィルムの付着・成熟・脱離に関与する各因子と膜小胞形成の連関2022

    • 著者名/発表者名
      菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本微生物生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌バイオフィルム特異的な膜小胞生産誘発因子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本細胞外小胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細菌が放出する膜小胞の特性と表層ストレスとの連関解明2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木絵梨佳、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌バイオフィルムのライフサイクルに関与する因子と膜小胞産生の連関2022

    • 著者名/発表者名
      菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細菌が放出する膜小胞の免疫誘導とワクチンへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      竹井奎多、高原翠夏人、今泉昌慶、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • 学会等名
      大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィルムにおける膜小胞生産誘発因子の遺伝学的探索2022

    • 著者名/発表者名
      菅野美月、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 同属細菌間ゲノム比較とランダム変異解析による膜小胞過剰形成の機構解明2021

    • 著者名/発表者名
      中道菜緒、森内良太、道羅英夫、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細菌膜観察で見出された型破りな膜小胞形成2021

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌が生産する小胞の機能と形成機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物が形成する微粒子の機能解明と医療応用への展開2021

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      静岡大学食品・生物産業創出拠点研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 奇想天外な細菌表層変化を解き明かす、異彩膜小胞の形成観察2021

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌の細胞外微粒子とは何者なのか?-多様な膜小胞放出機構の謎に迫る-2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌膜小胞形成における細胞膜表面のリポ多糖欠失の影響2020

    • 著者名/発表者名
      中道菜緒、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      膜シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 膜小胞過剰形成Buttiauxella属細菌における小胞放出関連因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      中道菜緒、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バイオフィルム由来膜小胞による免疫応答促進2020

    • 著者名/発表者名
      髙原翠夏人、平山悟、中尾龍馬、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細菌が形成する細胞外小胞の多様性2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑膿菌の付着状態におけるナノ粒子放出と感染戦略2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本生化学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌ベシクルの複雑性と多機能性:リポソームとは何が違うのか?2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本生物工学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜小胞過剰形成Buttiauxella属細菌における小胞形成関連因子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      中道菜緒、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本膜学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ナノ構造の可視化で切り拓く細菌膜小胞の特性と形成機構2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑膿菌膜小胞形成部位に局在するカルジオリピンの合成機構及び生理機能2020

    • 著者名/発表者名
      上野想、塩田拓也、三浦わかな、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 膜小胞過剰分泌性Buttiauxella属細菌における小胞分泌機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      中道菜緒、二又裕之、田代 陽介
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 環境変化に応答する細菌の膜脂質変動と膜小胞分泌2020

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物由来の膜小胞が魅せる多彩な機能2019

    • 著者名/発表者名
      田代陽介
    • 学会等名
      油化学会東海支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Outer membrane vesicle formation by Pseudomonas aeruginosa biofilm cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Tashiro, Takuya Shiota, Minato Takahara, Masaki Shintani, Hiroyuki Futamata, Kazuhide Kimbara
    • 学会等名
      Eurobiofilms 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細菌の膜小胞形成観察に寄与するテクノロジー2019

    • 著者名/発表者名
      田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌の膜小胞分泌におけるカルジオリピンの機能2019

    • 著者名/発表者名
      田代陽介、塩田拓也、三浦わかな、新谷政己、金原和秀、二又裕之
    • 学会等名
      日本細菌学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌におけるプラスミド含有膜小胞の形成向上2019

    • 著者名/発表者名
      Sharmin Aktar、二又裕之、田代陽介
    • 学会等名
      日本細菌学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 実験医学増刊 EVs 細胞外小胞の生物学2021

    • 著者名/発表者名
      田代陽介(分担)
    • 総ページ数
      207
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103992
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Bacterial membrane vesicles -Biogenesis, functions and applications2020

    • 著者名/発表者名
      Masanori Toyofuku, Yosuke Tashiro, Nobuhiko Nomura, Leo Eberl
    • 総ページ数
      251
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030363314
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 田代研究室ホームページ

    • URL

      http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/wordpress/tashiro/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 静岡大学教員データベース_田代陽介

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=11101&l=0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Researchmap_田代陽介

    • URL

      https://researchmap.jp/7000011594

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/wordpress/tashiro/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000011594

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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