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Aeromonas属菌由来外膜小胞によるbiofilm形成メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K07081
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関広島国際大学

研究代表者

清家 総史  広島国際大学, 薬学部, 助教 (90806275)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードAeromonas / Biofilm / OMVs / バイオフィルム / 外膜小胞 / biofilm / 鞭毛 / 病原性
研究開始時の研究の概要

食中毒起因菌として知られるA. sobriaやA. hydrophilaは,易感染性宿主において,四肢の壊死を伴う劇症型感染症を引き起こすことが数多く報告されている.本菌の劇症型感染症は病状の進行が非常に早く,予後も不良となるケースが多い.申請者は,しばしば難治化病巣や感染源に形成されるとされるbiofilmに注目し,その形成メカニズムを探ることから,本菌感染症の感染制御に向けた研究基盤を築きたいと考えている.本研究では,biofilm形成とそれに関わる分子(外膜小胞:OMVsと鞭毛の関係)に着目し,biofilm形成メカニズムの提唱,及び,新たな抗菌戦略を模索する.

研究実績の概要

本研究では、菌の定着・重症化の引き金になっていると考えられているAeromonasのbiofilm形成と菌が生成する外膜小胞(Outer membrane vesicles:OMVs)の関係に着目し、biofilm形成メカニズムを提唱するとともに、そのメカニズムを打破する新たな抗菌戦略を模索する。
これまでに、biofilm由来のOMVs(bOMVs)が本菌のbiofilm形成を促進することを報告している。この作用は菌株によって差があるが、bOMVsによるbiofilm形成促進を受けやすい株から、bOMVsと直接相互作用する菌体成分(A)を見出した。今年度は、種々の菌株から精製したbOMVsと、(A)の関係についてさらに解析した。阻害剤処理により(A)の機能を阻害し、種々の菌株由来のbOMVsと菌体の相互作用やbOMVsによるbiofilm形成量に変化がでるかを確認した。その結果、複数のbOMVsで菌体への結合量(相互作用量)が減少し、さらに、bOMVsによるbiofilm形成も阻害した。つまり、(A)はbOMVsと菌体の相互作用に関わる因子であることが明らかとなった。しかし、(A)は、今回試した全てのbOMVsと菌体の相互作用を仲介するわけではなく、それとは異なるメカニズムで菌体に作用する可能性があるbOMVsも見受けられたことから、bOMVsによるbiofilm形成促進を受けやすい株は、種々のbOMVsに対して複数のメカニズムを介して相互作用する可能性が示された。
また、bOMVsのbiofilm形成促進因子が不明であったが、その候補因子を見出したため、次年度は、OMVsと菌体成分(A)の両者の関係をさらに解析し、本菌のbiofilm形成の一メカニズムを解明していく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画していた手法とは異なる代替手法を実施したことで、計画通りに進行している。

今後の研究の推進方策

今後の検討は以下の方針に従い、検討を行う予定である。
1) 菌体成分とOMVsの相互作用メカニズムの解明
2) OMVsによるbiofilm制御メカニズムの解明

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022

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 (19件)

  • [雑誌論文] Cellular Uptake and Cytotoxicity of Clostridium perfringens Iota-Toxin2023

    • 著者名/発表者名
      Nagahama Masahiro、Takehara Masaya、Seike Soshi、Sakaguchi Yoshihiko
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 15 号: 12 ページ: 695-695

    • DOI

      10.3390/toxins15120695

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Aeromonasが形成するbiofilm由来外膜小胞による細胞毒性メカニズムの解析2024

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas sobriaセリンプロテアーゼ遺伝子の転写開始点、および重要残基の解析2024

    • 著者名/発表者名
      高橋 栄造、越智 定幸、田中 大晴、油井 利恕、礒部 隆史、埴岡 伸光、小林 秀丈、清家 総史、山中 浩泰、岡本 敬の介
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] AeromonasにおけるTight junctions破壊因子の同定とその機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      足立 陽彦、小林 秀丈、清家 総史、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas hydrophilaのマクロファージ内生存機構とVI型分泌装置の機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      岡藤 靖宏、小林 秀丈、清家 総史、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 呉市医療施設から分離されたメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の遺伝子型の特定と抗菌薬管理に基づく感染制御2024

    • 著者名/発表者名
      川崎 太雅、小林 秀丈、前田 龍人、能美 伸太郎、佐々木 彩、日浦 和徳、堀田 尚克、岡野 太一、伊藤 博之、木村 幸司、清家 総史、佐和 章弘、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas の腸管上皮バリア破壊因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      小林 秀丈、清家 総史、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第76回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas 属菌が形成するbiofilm由来外膜小胞の細胞毒性メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第69 回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas の腸管上皮バリア破壊機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第69 回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas 属菌の鞭毛とbiofilm由来 OMVsの相互作用の解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、髙橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第35回微生物シンポジウム 日本薬学会生物系薬学部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 広島県呉市の医療機関における薬剤耐性菌 の調査と感染制御に向けた取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      小林 秀丈、前田 龍人、東谷 麻未、能美 伸太郎、佐々木 彩、日浦 和徳、堀田 尚克、岡野 太一、伊藤 博之、木村 幸司、清家 総史、佐和 章弘、山中 浩泰
    • 学会等名
      第35回微生物シンポジウム 日本薬学会生物系薬学部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonasのbiofilm由来bOMVsによる細胞毒性メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 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] Aeromonas sobriaセリンプロテアーゼ遺伝子の発現調節因子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      高橋 栄造、越智 定幸、西村 莉彩、小池 和輝、磯部 隆史、埴岡 伸光、小林 秀丈、清家 総史、山中 浩泰、岡本 敬の介
    • 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] Aeromonasセリンプロテアーゼによるタイトジャンクションの破壊は菌の感染により増強される2023

    • 著者名/発表者名
      小林 秀丈、清家 総史、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 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] Aeromonasが形成するbiofilm由来bOMVsによる細胞毒性メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      島袋 雄弥、清家 総史、小林 秀丈、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonasセリンプロテアーゼの腸管上皮バリア破壊機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      福田 晴貴、小林 秀丈、清家 総史、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonasの組織侵襲における糖脂質認識機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      森 海基、小林 秀丈、清家 総史、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonas の細胞接着における糖脂質認識機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      森 海基、小林 秀丈、清家 総史、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第61回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonasのbiofilm由来外膜小胞(bOMVs)の細胞毒性メカニズムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      清家 総史、小林 秀丈、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第74回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aeromonasの腸管上皮バリア破壊機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小林 秀丈、清家 総史、高橋 栄造、岡本 敬の介、山中 浩泰
    • 学会等名
      第74回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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