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分裂のON/OFFの可視化で明らかにする休眠結核菌の再活性化機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K15442
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関公益財団法人結核予防会 結核研究所

研究代表者

森重 雄太  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 抗酸菌部 結核菌情報科, 研究員 (40765608)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードVBNC / 結核菌 / 休眠 / LTBI / 結核 / 休眠状態 / 再活性化 / Mitoxantrone / 潜在性結核感染症 / Ser/Thrキナーゼ / 増殖能可視化 / プロテインキナーゼ / 光変換タンパク質
研究開始時の研究の概要

VBNC (Viable But Non-Culturable)菌を「分裂のON/OFF」で識別する手法を、結核菌を用いて開発する。VBNCは細菌に広く認められる休眠現象の一つだが、VBNC菌を特異的に可視化する簡便な手法が無かったため、その集団における個々の菌に注目した解析はほとんど行われなかった。そこで、VBNC菌を再活性化させる際に現れる「再増殖可能菌」と「再増殖不能菌」を識別・分離し、「VBNC結核菌の再増殖の可否を決定づける因子」を同定する。これは結核菌では初の試みであり、潜在性結核感染症の活動性結核への進展を高精度に予測するツールを開発する基礎的知見を得るための研究である。

研究成果の概要

潜在性結核感染症(LTBI)から活動性結核への進展に寄与する結核菌側の分子機構解明を目指し、これと密接に関わる現象と考えられる細菌のVBNC状態に注目し、その再活性化機構の解明を試みた。
本研究では結核菌群の「分裂のON/OFF」を、分裂に寄与するタンパク質の蛍光標識におよび蛍光アミノ酸取り込みによって可視化することに成功したが、再増殖可能菌と再増殖不能菌の分離・網羅的解析には至らなかった。
しかし、VBNC結核菌の再活性化に対する結核菌Ser/ThrキナーゼPknの寄与を明らかにした。併せて、Pkn阻害活性を有する抗悪性腫瘍薬MitoxantroneのVBNC結核菌殺菌効果を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界的に見れば、結核の脅威は今も尚続いている。潜在性結核感染症(LTBI)は、生体内で休眠(VBNC)化した結核菌の潜在感染状態と考えられる病態である。この時、菌はいわば「鳴りを潜めている」状態であり、適切な再活性化刺激によって増殖を再開するが、VBNC結核菌の詳細な再活性化機構は明らかではない。本研究において、VBNC結核菌の再活性化は結核菌Ser/Thrキナーゼの活性阻害によって抑制された。また、既存薬にVBNC結核菌を殺菌し得るものを見出した。これらの成果は、結核の発病予測や結核の再燃抑制を狙った創薬へ繋がることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Bovine serum albumin as a resuscitation promoting factor for viable but non-culturable <i>Mycobacterium tuberculosis</i> via the activation of protein kinase A-dependent cellular processes2021

    • 著者名/発表者名
      Morishige Yuta、Murase Yoshiro、Chikamatsu Kinuyo、Aono Akio、Igarashi Yuriko、Shimomura Yoshiko、Hosoya Makiko、Kamada Keisuke、Yamada Hiroyuki、Takaki Akiko、Mitarai Satoshi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.11.22.468319

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 迅速発育性抗酸菌 Mycobacterium abscessus species の休眠誘導実験系の構築2023

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,近松絹代,山田博之,御手洗聡
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第79回学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血清アルブミンによるVBNC(viable but non-culturable)結核菌の再活性化機構2023

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,近松絹代,山田博之,青野昭男,五十嵐ゆり子,髙木明子,御手洗聡
    • 学会等名
      第7回抗酸菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 血清アルブミンによるVBNC結核菌の再活性化機構2023

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,近松絹代,山田博之,青野昭男,五十嵐ゆり子,髙木明子,御手洗聡
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Reactivation effects of albumin and antioxidative agents to viable but non-culturable Mycobacterium tuberculosis - a wake-up call for tubercle bacilli-2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Morishige, Yoshiro Murase, Kinuyo Chikamatsu, Hiroyuki Yamada, Akio Aono, Yuriko Igarashi, Yoshiko Shimomura, Makiko Hosoya, Akiko Takaki, Satoshi Mitarai
    • 学会等名
      ASM Conference on Biofilms 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VBNC(viable but non-culturable)結核菌のアルブミンによる再活性化機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,下村佳子,細谷真紀子,青野昭男,近松絹代,五十嵐ゆり子,山田博之,髙木明子,御手洗聡
    • 学会等名
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アルブミンによるVBNC結核菌の再活性化機構2022

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,近松絹代,青野昭男,五十嵐ゆり子,大薄麻未,鎌田啓佑,山田博之,髙木明子,御手洗聡
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] VBNC結核菌の再活性化に対するアルブミンおよび抗酸化物質の影響2021

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬良朗,大薄麻未,下村佳子,細谷真紀子,近松絹代,青野昭男,五十嵐ゆり子,鎌田啓佑,山田博之,髙木明子,御手洗聡
    • 学会等名
      日本バイオフィルム学会第35回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] VBNC状態の結核菌の代謝活性イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      森重雄太,村瀬 良朗,大薄 麻未,下村 佳子,細谷 真紀子,五十嵐 ゆり子,近松 絹代,青野 昭男,山田 博之,高木 明子,御手洗 聡]
    • 学会等名
      第77回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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