腸内細菌による病原細菌の病原性発現抑制機構の解明と応用

• 研究課題/領域番号: 23590511
• 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: 香川大学
• 研究代表者: 桑原 知己 香川大学, 医学部, 教授 (60263810)
• 研究分担者: 中山 治之 香川大学, 医学部, 助教 (80294669)
• 連携研究者: 市村 穣
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 毒素 / 多糖 / 細胞毒性 / バクテロイデス / 抗菌薬 / 下痢症 / 溶菌 / Bacteroides / Clostridium difficile / 偽膜性腸炎 / Toxin B / トランスポゾン / 莢膜多糖 / 自己溶菌 / 菌交代症 / 毒素産生 / 偽膜性大腸炎

研究概要

ヒト腸内常在菌であるBacteroides thetaiotaomicron（BT）の培養上清にはClostridium difficile （CD）の細胞毒性を抑制する作用がある。そのBT由来の責任分子を同定するため、Tn4351挿入変異ライブラリーを作製し、CDの細胞毒性抑制効果を消失したクローンを検索した。その結果、菌体外多糖の輸送や莢膜合成遺伝子にトランスポゾンが挿入された変異株ではCDの細胞毒性に対する抑制作用が減弱しており、BTの産生する多糖がCDの病原性を減弱する作用を有していると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] X-ray structure of a novel endolysin encoded by episomal phage phiSM101 of Clostridium perfringens (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamai E, Yoshida H, Sekiya H, Nariya H, Miyata S, Okabe A, Kuwahara T, Miaki J, Kamitori S
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 92 ページ: 326-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition by caffeic acid of the influenza A virus multiplication in vitro (2014)
  • 著者名/発表者名: Utsunomiya H, Ichinose M, Ikeda K, Uozaki M, Morishita J, Kuwahara T, Koyama AH, Yamasaki H
  • 雑誌名: Int. J. Mol..Med. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray structure of a novel endolysin encoded by episomal phage phiSM101 of Clostridium perfringens (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamai, E., Yoshida, H., Sekiya, H., Nariya, H., Miyata, S., Okabe, A., Kuwahara, T., Maki, J. & Kamitori, S
  • 雑誌名: Mol. Microbiol 巻: 92 号: 2 ページ: 326-337
  • DOI: 10.1111/mmi.12559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Kampo medicine"Dai-kenchu-to"on microbiome in the intestine of the rats with fast stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa K, Shimada M, Kuwahara T, Hirakawa H, Kurita N, Sato H, Utsunomiya T, Iwata T, Miyatani T, Higashijima J, Kashihara H, Takasu C, Matsumoto N, Nakayama-Imaohji H
  • 雑誌名: J. Med. Invest. 巻: 60 ページ: 221-227
  • NAID: 130004822686
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infectious conjunctivitis caused by Pseudomonas aeruginosa isolated from a bathroom (2013)
  • 著者名/発表者名: Eguchi H, Miyamoto T, Kuwahara T, Mitamura S, Miamura Y
  • 雑誌名: BMC Res Notes 巻: 6 ページ: 245-245
  • NAID: 120006864092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mariner-based transposon mutagenesis for Bacteroides species (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichimura M, Uchida K, Nakayama-Imaohji H, Hirakawa H, Tada T, Morita H, Yasutomo K, Okazaki K, Kuwahara T
  • 雑誌名: J Basic Microbiol 巻: (in press)
• [雑誌論文] PhoB regulates the survival of Bacteroides fragilis in peritoneal abscesses (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakimoto S, Nakayama-Imaohji H, Ichimura M, Morita H, Hirakawa H, Hayashi T, Yasutomo K, Kuwahara T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8
• [雑誌論文] Effect of Kampo medicine “Dai-kenchu-to” on microbiome in the intestine of the rats with fast stress. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa K, Shimada M, Kuwahara T, Hirakawa H, Kurita N, Sato H, Utsunomiya T, Iwata T, Miyatani T, Higashijima J, Kashihara H, Takasu C, Matsumoto N, Nakayama-Imaohji H.
  • 雑誌名: J. Med. Invest. 巻: 60 ページ: 221-227
  • NAID: 130004822686
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infectious conjunctivitis caused by Pseudomonas aeruginosa isolated from a bathroom. (2013)
  • 著者名/発表者名: Eguchi H, Miyamoto T, Kuwahara T, Mitamura S, Miamura Y.
  • 雑誌名: BMC Res Notes. 巻: 6 ページ: 245-245
  • NAID: 120006864092
  • 査読あり
• [雑誌論文] PhoB regulates the survival of Bacteroides fragilis in peritoneal abscesse. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakimoto S, et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e53829-e53829
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation method for the potential functionome harbored in the genome and metagenome (2012)
  • 著者名/発表者名: Takami H, Taniguchi T, Moriya Y, Kuwahara T, Kanehisa M, Goto S
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 13 ページ: 699-699
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of indole-3-carbinol and phenethyl isothiocyanate on bile and pancreatic juice excretion in rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi H, Kuwahara T, Nakayama-Imaohji H, Ohnishi Y, Mori H, Shimada M
  • 雑誌名: J Med Invest 巻: 59 ページ: 246-252
  • NAID: 130004822672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced diversity and imbalance of fecal microbiota in patients with ulcerative colitis (2012)
  • 著者名/発表者名: Nemoto H, Kataoka K, Ishikawa H, Ikata K, Arimochi H, Iwasaki T, Ohnishi Y, Kuwahara T, Yasutomo K
  • 雑誌名: Dig Dis Sci 巻: 57 ページ: 2955-2964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a gene cluster for sialoglycoconjugate utilization in Bacteroides fragilis (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama-Imaohji H, Ichimura M, Iwasa T, Okada N, Ohnishi Y, Kuwahara, T
  • 雑誌名: J Med Invest. 巻: 59 ページ: 79-94
  • NAID: 130004465274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation method for the potential functionome harbored in the genome and metagenome. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takami H, Taniguchi T, Moriya Y, Kuwahara T, Kanehisa M, Goto S.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 13 号: 1 ページ: 699-699
  • DOI: 10.1186/1471-2164-13-699
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced diversity and imbalance of fecal microbiota in patients with ulcerative colitis (2012)
  • 著者名/発表者名: Nemoto H, Kataoka K, Ishikawa H, Ikata K, Arimochi H, Iwasaki T, Ohnishi Y, Kuwahara T, Yasutomo K
  • 雑誌名: Digestive Diseases and Science 巻: Vol 57 号: 11 ページ: 2955-2964
  • DOI: 10.1007/s10620-012-2236-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a gene cluster for sialoglycoconjugate utilization in Bacteroides fragilis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama-Imaohji H, Ichimura M, Iwasa T, Okada N, Ohnishi Y, Kuwahara, T
  • 雑誌名: J Med Invest 巻: 59 ページ: 79-94
  • NAID: 130004465274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and characterization of a xylose-inducible gene expression system for Clostridium perfringens (2011)
  • 著者名/発表者名: Nariya H, Miyata S, Kuwahara T, Okabe A
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 77 ページ: 8439-8441
  • 査読あり
• [雑誌論文] The lifestyle of the segmented filamentous bacterium : a non-culturable gut-associated immunostimulating microbe inferred by whole-genome sequencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara T, Ogura Y, Oshima K, Kurokawa K, Ooka T, Hirakawa H, Itoh T, Nakayama-Imaohji H, Ichimura M, Itoh K, Ishifune C, Maekawa Y, Yasutomo K, Hattori M, Hayashi T
  • 雑誌名: DNA Res 巻: 18 ページ: 291-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-microbial and therapeutic effects of modified Burow's solution on refractory otorrhea (2011)
  • 著者名/発表者名: Jinnouchi O, Kuwahara T, Ishida S, Okano Y, Kasei Y, Kunitomo K, Takeda N
  • 雑誌名: Auris Nasus Larynx 巻: 39 ページ: 374-377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blockade of Th1 chemokine receptors ameliorates pulmonary granulomatosis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kishi J, Nishioka Y, Kuwahara T, Kakiuchi S, Azuma M, Aono Y, Makino H, Kinoshita K, Kishi M, Batmunkh R, Uehara H, Izumi K, Sone S
  • 雑誌名: Eur Respir J 巻: 38 ページ: 415-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of fermented brown rice on the intestinal environments in healthy adult (2011)
  • 著者名/発表者名: Nemoto H, Ikata K, Arimochi H, Iwasaki T, Ohnishi Y, Kuwahara T, Kataoka K
  • 雑誌名: J Med Invest 巻: 58 ページ: 235-245
  • NAID: 130004822662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and characterization of a xylose-inducible gene expression system for Clostridium perfringens. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nariya H, Miyata S, Kuwahara T, Okabe A
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 77 ページ: 8439-8441
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Lifestyle of the Segmented Filamentous Bacterium : A Non-Culturable Gut-Associated Immunostimulating Microbe Inferred by Whole-Genome Sequencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara T, et al
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 18 号: 4 ページ: 291-303
  • DOI: 10.1093/dnares/dsr022
  • 査読あり
• [学会発表] マウス腸内難培養菌の胞子精製と発芽誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木基生、今大路治之、堀内功典、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会、ワークショップ「難培養を如何に克服するか」
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Raoultella ornithinolyticaにおけるhistamine産生は酸素ストレス耐性に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 今大路治之、大岡唯祐、後藤恭宏、成谷宏文、堀内功典、鈴木基生、岡崎勝一郎、林哲也、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Porphyromonas gingivalisにおける電気穿孔法に適した新規プラスミドベクターの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田川淳平、井上哲圭、佐藤啓子、内藤真理子、中山真彰、中山浩次、桑原知己、大原直也
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Novel cloning system of large exogenous DNA as artificial chromosome in Clostridium perfringens (2014)
  • 著者名/発表者名: 成谷宏文、今大路治之、宮田茂、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] O1エルトール型コレラ菌のレトロン-Vc95内機能未知遺伝子orf205の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島本敏、成谷宏文、桑原知己、島本整
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] "亜塩素酸水"の殺微生物効果について (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀内功典、今大路治之、鈴木基生、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] マウス腸内難培養菌の胞子精製と発芽誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木基生、今大路治之、堀内功典、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Novel cloning system of large exogenous DNA as artificial chromosome in Clostridium perfringens. (2014)
  • 著者名/発表者名: 成谷宏文、今大路治之、宮田茂、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] “亜塩素酸水”の殺微生物効果について (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀内功典、今大路治之、鈴木基生、桑原知己
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 腸管内における宿主微生物間相互作用に関わる分子の検索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桑原知己
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会、ワークショップ「細菌間および細菌宿主間の相互作用」
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 腸管内における宿主微生物間相互作用に関わる分子の検索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桑原知己
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 腸管内常在菌がClostridium difficileの病原性に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今大路治之、堀内功典、桑原知己
  • 学会等名: 第83回日本感染症学会西日本地方会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 腸管内常在菌によるClostridium difficileの病原性抑制機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 市村穣、今大路治之、内田景子、安友康二、桑原知己
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Bacteroides thetaiotaomicronにおけるマリナートランスポゾン挿入変異ライブラリーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内田景子、市村穣、今大路治之、岡崎勝一郎、桑原知己
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Human gut microbe secrete the molecules that inhibit the toxin synthesis of Clostridium difficile. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichimura M, Nakayama-Imaohji H, Kuwahara T
  • 学会等名: The 11th Korea-Japan International Symposium onMicrobiology
  • 発表場所: 扶余 （韓国）
• [学会発表] ゲノムからみたマウス腸内セグメント細菌の生態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑原知巳
  • 学会等名: ゲノム微生物学会ワークショップ
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Efficient electrotransformation strategies of Bacteroides fragilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichimura M, Kuwahara T, Nakayama-Imaohji H, Yasutomo K
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] Dynamic regulation of the DNA inversions in susC/susD genes clusters by a single tyrosine site-specific recombinase in Bacteroides fragilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama-Imaohji H, Kuwahara T, Ichimura M, Yasutomo K
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: Sapporo