クォラムセンシング機構を利用した多剤耐性病原菌の制御剤の開発と解析

• 研究課題/領域番号: 20590447
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 間世田 英明 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (10372343)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 病原性 / クオラムセンシング機構 / 毒素 / 緑膿菌 / 阻害剤 / クォラムセンシング機構

研究概要

抗生物質の広範な使用とともに、多剤耐性菌の蔓延が世界中で問題となっており、抗生物質を使わない新たな制御法の確立が求められている。近年の研究から、細菌では、多剤耐性から毒素発現までを、quorum-sensing機構と言われるシグナル伝達機構が制御していることが明らかになってきた。そこで、このシステムの制御が、新たな多剤耐性菌の制御法として注目されている。我々は、このQS機構のインヒビターをスクリーニングする方法を構築し、その阻害剤の開発を行った。コンピューターを用いてモデリングし、25種の新たな候補阻害剤を合成したところ、その一つにQS機構のC4-HSL系および3oxoC12-HSL系を主に特異的にかつ強く阻害する活性があることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptional regulation of the mexEF-oprNmultidrug efflux pump operon by MexT and an unidentified repressor in nfxC-type mutant of Pseudomonas aeruginosa. (2010)
  • 著者名/発表者名: Maseda H., Uwate M., Nakae T.
  • 雑誌名: FEMS microbiology letters 311 ページ: 36-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] ジェミニ型第四アンモニウム化合物を担持させた無機-有機ハイブリッド抗菌剤の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 森下裕生, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 雑誌名: 防菌防黴誌 38 ページ: 133-142
  • NAID: 10026327124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of the mexEF-oprN multidrug effluxpump operon by MexT and an unidentified repressor in nfxC-type mutant of Pseudomonas aeruginosa (2010)
  • 著者名/発表者名: Maseda Hideaki, et al
  • 雑誌名: FEMS Microbiol Lett 巻: 311 ページ: 381-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutational upregulation of a resistance-nodulation-cell division-type multidrug efflux pump, SdeAB, upon exposure to a biocide, cetylpyridinium chloride, and antibiotic resistance in Serratia marcescens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Maseda H., Hashida Y., Konaka R., Shirai A., Kourai H.
  • 雑誌名: Antimicrobial agents and chemotherapy 53 ページ: 5230-5235
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Response of Pseudomonas aeruginosa PA01 Efflux Pump-Defective Mutants to N-Octanoyl-L-Homoserine Lactone (2009)
  • 著者名/発表者名: Yawata Y, Maseda H., Okabe S., Ito A., Sawada I., Kurashima H., Uchiyama H., Nomura N.
  • 雑誌名: Microbes and Environments 24 ページ: 338-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mode of the antifungal activity of gemini-pyridinium salt against yeast. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shirai A., Sumitomo T., Kurimoto M., Maseda H, Kourai H.
  • 雑誌名: Biocontrol science 14 ページ: 13-20
  • NAID: 10025217485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of a Microcystin-Degrading Bacterium under Alkaline Environmental Conditions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano K., Shimizu K., Kawauchi Y., Maseda H., Utsumi M., Zhang Z., Neilan BA., Sugiura N.
  • 雑誌名: Journal of Toxicology Article ID 954291 ページ: 8-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutational upregulation of a resistance-nodulation-cell division-type multidrug efflux pump, SdeAB, upon exposure to a biocide, cetylpyridinium chloride, and antibiotic resistance in Serratia marcescens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Maseda Hideaki, et al
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother. 53 ページ: 5230-5235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrolide antibiotic-mediated downregulation of MexAB-OprM efflux pump expression in Pseudomonas aeruginosa. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugimura M., Maseda H., Hanaki H., Nakae T.
  • 雑誌名: Antimicrobial agents and chemotherapy 52 ページ: 4141-4144
  • 査読あり
• [雑誌論文] 銀担持アクリル繊維を含む抗菌紙の魚病原因細菌に対する殺菌特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 住友倫子, 岡村菜穂, 大久保彰洋, 湯浅明彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 雑誌名: 防菌防黴誌 36 ページ: 579-585
  • NAID: 10024288308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutation in the sdeS gene promotes expression of the sdeAB efflux pump genes and multidrug resistance in Serratia marcesens
  • 著者名/発表者名: Maseda Hideaki, et al
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother. 巻: (In press) ページ: 1-1
• [学会発表] 緑膿菌mexS遺伝子はQuorum-sensing機構を調節する? (2011)
  • 著者名/発表者名: 上手麻希
  • 学会等名: 緑膿菌感染症研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-02-04
• [学会発表] Synthesis and biological properties of novel anionic surfactant, potassium acetate salt of (5-alkyl-2-methyl-1, 3-thiazole)s (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Yasuko Fumoto, Maseda H., Hiroki Kourai
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010), No.04-ORGN-1613, p.139
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 緑膿菌の多剤耐性化遺伝子mexTの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上手麻希
  • 学会等名: 日本細菌学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] Development of new antimicrobial agents : synthesis and biological properties of hybrid-type quaternary ammonium salts as a safe antimicrobial agent (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Endoh, Kanae Sakaguchi, Hideaki Maseda, Hiroki Kourai, Akihiro Shirai, Takeshi Omasa
  • 学会等名: The 16th Young Asian Biochemical Engineers' Community (YABEC), No.F-13, p.72
  • 発表場所: Taoyuan
• [学会発表] Water disinfection system based on the combined use of gemini-quaternary ammonium salt and ultraviolet (A)-light emitting diode (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Yuki Ohtsu, Yasunori Kuboyama, Hideaki Maseda, Hiroki Kourai, Takeshi Omasa
  • 学会等名: The 16th Young Asian Biochemical Engineers' Community (YABEC), No.F-17, p.74
  • 発表場所: Taoyuan
• [学会発表] Quantification and Seasonal Change of Microsystin-Degrading Bacteria by Real-Time PCR (2010)
  • 著者名/発表者名: Jimbo Yasuo, Okano Kunihiro, Shimizu Kazuya, Hideaki Maseda, Utsumi Motoo, Sugiura Norio
  • 学会等名: Journal of Water and Environment Technology, Vol.8, No.3, pp.193-201
  • 発表場所: Ishinomaki
• [学会発表] タイ国北部の養魚池における有害藍藻類の発生状況 (2010)
  • 著者名/発表者名: 板山朋聡, 岩見徳雄, 清水和也, Niwoot Whangchai, Chayarat Pleumsumran, Sirapran Fakrajang, Suttida Wanno, Ruekeaw Praphrute, Korntip Kammika, 間世田英明, 古澤文章, 杉浦則夫
  • 学会等名: 日本水処理生物学会誌, No.30, 26頁
• [学会発表] Microcystin分解産物の特性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水和也, 星麻里恵, 伊藤聡, 間世田英明, 岡野邦宏, 陳栄志, 内海真生, 張振亜, 杉浦則夫
  • 学会等名: 日本水処理生物学会誌,No.30,29頁
• [学会発表] ミクロシスチンの分解に関わるMlrDタンパク質の関与 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石橋学, 清水和也, 小林弘明, 白井昭博, 大政健史, 杉浦則夫, 間世田英明
  • 学会等名: 日本水処理生物学会誌,No.30,28頁
• [学会発表] 栄養体およびシストアメーバに対する抗アメーバ性試験法とその評価法の確立 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保山泰典, 白井昭博, 室巻良彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第37回日本防菌防黴学会年次大会,No.2PP-17,215頁
• [学会発表] 新規チアゾール系抗菌剤の合成とその抗菌特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 庄野知明, 布本泰子, 室巻良彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第37回日本防菌防黴学会年次大会,No.1PA-07,58頁
• [学会発表] ジェミニ型第四アンモニウム化合物を吸着させた無機-有機ハイブリッド抗菌剤の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 伊藤優花, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010),No.1G7-03,95頁
• [学会発表] Determination of Membrane Topology of the Microcystin-degrading Enzyme (2009)
  • 著者名/発表者名: 間世田英明
  • 学会等名: M1rA, and Construction of its High-level Expressing Cells
  • 発表場所: Chiang Mai
• [学会発表] Synthesis and antimicrobial properties of novel anionic heterocyclic surfactant derivatives of 5-alkyl-2-methyl-1, 3-thiazole (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shirai, Yasuko Fumoto, Shou Nashino, Hideaki Maseda, Hiroki Kourai
  • 学会等名: 42nd IUPAC Congress : Chemistry Solutions
  • 発表場所: Glasgow
• [学会発表] 新規アニオン性界面活性剤の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 布本泰子, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] 新規ハイブリッド型第四アンモニウム塩の合成と抗菌特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂口香苗, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] 徐放性を付与したポリマー型固定化殺菌剤の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 谷村賢一, 遠藤聡志, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] Gemini型第四アンモニウム塩の最適構造の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 室巻良彦, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] 対称・非対称型ジェミニ新規抗菌剤の合成と抗菌機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 大徳桃子, 大平匡彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] 抗菌タイマー機能を付与したジェミニ型第四アンモニウム塩の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 冨脇真理, 室巻良彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2009年度若手の会
• [学会発表] Gemini型第四アンモニウム塩結合型菌種特異的ペプチドの合成と生物学的特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大平匡彦, 白井昭博, 三宅洋一郎, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
• [学会発表] 新規gemini型ベタインの合成とその殺菌特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 黒木祐輔, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第36回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] 新規ハイブリッド型第四アンモニウム塩の合成とその生物学的特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂口香苗, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第36回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] Gemini型第四アンモニウム塩による環境病原性アメーバの制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 筒井舞子, 白井昭博, 室巻良彦, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第36回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] Gemini型第四アンモニウム塩の抗菌活性および細胞毒性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 室巻良彦, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第36回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] 多剤耐性Serratia marcescensの抗菌剤耐性に関与する遺伝子の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋田裕美子, 間世田英明, 白井昭博, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第82回日本細菌学会総会
• [学会発表] 緑膿菌多剤排出ポンプMexEF-OprNの発現制御の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上手麻希, 間世田英明, 白井昭博, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第82回日本細菌学会総会
• [学会発表] クォラムセンシング機構と異物排出システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 間世田英明
  • 学会等名: 第43回緑膿菌感染症研究会
• [学会発表] 緑膿菌多剤排出ポンプMexEF-OprNの発現制御の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上手 麻希
  • 学会等名: 日本細菌学会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Effect of Cyclic Microcystin and Its Degradation Products on Transcription of the Gene Encoding Microcystin Degrading Enzymes (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水和也, 岡野邦宏, 雨宮崇, 間世田英明, 内海真生, 杉浦則夫
  • 学会等名: 1st Japan-China Graduated Forum
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Effect of Cyclic Microcystin and Its Degradation Products on Transcription of the Gene Encoding Microcystin Degrading Enzymes (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水和也, 岡野邦宏, 間世田英明, 雨宮崇, 内海真生, 杉浦則夫
  • 学会等名: 12th International Symposium on Microbiol Ecology
  • 発表場所: Cairns
• [学会発表] 高大連携事業「高校生の大学研究室への体験入学型学習プログラム」実施報告 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部稔, 山城考, 佐藤高則, 大橋眞, 間世田英明, 續木章三, 英崇夫
  • 学会等名: 第120回徳島生物学会会報,17頁
• [学会発表] 真菌類に対するジェミニ型第四アンモニウム塩の作用機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 橘あゆみ, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2008年度若手の会
• [学会発表] 無機/有機ハイブリッド抗菌剤の収着・徐放性に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森下裕生, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 2008年度若手の会
• [学会発表] ジェミニ型第四アンモニウム塩の安全性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 室巻良彦, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第121回徳島生物学会
• [学会発表] 藍藻由来生物毒microcystin分解酵素遺伝子の転写制御に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 清水和哉, 岡野邦宏, 間世田英明, 雨宮崇, 内海真生, 杉浦則夫
  • 学会等名: 第45回日本水処理生物学会大会プログラム,No.27
• [学会発表] 緑膿菌多剤排出ポンプMexEF-OprNの発現に及ぼすmvaT遺伝子の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上手麻希, 間世田英明, 白井昭博, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第61回日本細菌学会中国・四国支部総会
• [学会発表] 多剤耐性Serratia marcescensの抗菌剤耐性に関与する遺伝子の同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 橋田裕美子, 間世田英明, 白井昭博, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第61回日本細菌学会中国・四国支部総会
• [学会発表] 新規ハイブリット型第四アンモニウム塩の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大徳桃子, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] エステル結合型疎水性基を有する新規抗菌剤の合成と抗菌活性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨脇真理, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] 徐放型固定化殺菌剤の合成とその特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷村賢一, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] ジェミニ型第四アンモニウム塩の毒性・抗菌活性の定量的構造活性相関解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森下裕生, 室巻良彦, 白井昭博, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] ジェミニ型第四アンモニウム塩の環境毒性および抗菌性の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 室巻良彦, 白井昭博, 森下裕生, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] 新規gemini型グリシンベタインの合成とその抗菌特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白井昭博, 小野勉, 間世田英明, 高麗寛紀
  • 学会等名: 第35回日本防菌防黴学会年次大会
• [学会発表] Quorum-sensing機構の制御と薬剤排出ポンプ (2008)
  • 著者名/発表者名: 間世田英明
  • 学会等名: 第22回Bacterial Adherance & Biofilm学術集会
• [図書] 安心・安全・信頼のための抗菌材料 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間世田英明
  • 総ページ数: 154
  • 出版者: 米田出版