細菌のＡＴＰ分泌機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23590521
• 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: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 水之江 義充 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20157514)
• 研究分担者: 田嶌 亜紀子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70317973) ; 岩瀬 忠行 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80385294) ; 杉本 真也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60464393)
• 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: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: ATP / グルコース / 解糖系 / 増殖期 / 細菌 / 腸球菌 / トランスポゾン

研究概要

細菌のATP分泌機構を解析した。使用した腸球菌属23菌種中、最も大量にATPを分泌するEnterococcus mundtiiを用い、グルコースがATP分泌に必須の成分であること、解糖系がATPの分泌に重要な役割を果たしていることを示した。菌体内ATPを枯渇させた静止菌体にグルコースを添加すると、対数増殖期の菌体は定常期の菌体よりも多くのATPを分泌した。定常期では、ATPを分泌しないとされていた大腸菌や黄色ブドウ球菌などを含む6菌種全てが対数増殖期にATPを分泌していた。以上より、種々の細菌が増殖期依存的にATPを分泌し、細菌間または細菌-宿主間の相互作用を担っていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Immuno-Electron Microscopy of Primary Cell Cultures from GeneticallyModified Animals in Liquid by Atmospheric Scanning Electron Microscopy (ASEM) (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Kinoshita, Y.Mori, K.Hirano, S.Sugimoto, K.Okuda, S.Matsumoto, T.Namiki, T.Ebihara, M.Kawata, H.Nishiyama, M.Sato, M.Suga, K.Higashiyama, K.Sonomoto, Y.Mizunoe, S.Nishihara, C.Sato
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 巻: 20 号: 2 ページ: 469-483
  • DOI: 10.1017/s1431927614000178
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of bacteriocins on methicillin-resistant Staphy lococcus a ureus biofilm. Antimicrob (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Okuda, T akeshi Zendo, Shinya Sugimoto, T adayuki Iwase, Akiko T ajima, Satomi Y amada, Kenji Sonomoto & Y oshimitsu Mizunoe
  • 雑誌名: Agents Chemother 巻: 57 号: 11 ページ: 5572-5579
  • DOI: 10.1128/aac.00888-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple assay for measuring catalase activity: a visual approach. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwase T, Tajima A, Sugimoto S, Okuda K, Hironaka I, Kamata Y, Takada K, Mizunoe Y.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 3 号: 1 ページ: 3081-3081
  • DOI: 10.1038/srep03081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose triggers ATP secretion from bacteria in a growth-phase-dependent manner. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hironaka I, Iwase T, Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Yanaga K, Mizunoe Y.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 79 号: 7 ページ: 2328-35
  • DOI: 10.1128/aem.03871-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Staphylococcus epidermidis Esp degrades specific proteins associated with Staphylococcus aureus biofilm formation and host-pathogen interaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwamoto T, Takada K, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Mizunoe Y.
  • 雑誌名: J Bacteriol 巻: 195 号: 8 ページ: 1645-1655
  • DOI: 10.1128/jb.01672-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the Staphylococcus epidermidis extracellular serine protease Esp (2013)
  • 著者名/発表者名: Vengadesan K, Macon K, Sugimoto S, Mizunoe Y, Iwase T, Narayana SV
  • 雑誌名: Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun 巻: 69(Pt 1) 号: 1 ページ: 49-52
  • DOI: 10.1107/s1744309112047124
  • 査読あり
• [雑誌論文] コレラ菌のバイオフィルム形成と生きているが培養できない（VNC）状態への移行. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 雑誌名: 顕微鏡 巻: 48 ページ: 47-50
  • NAID: 10031176530
• [雑誌論文] 院内感染とバイオフィルム. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 雑誌名: 耳鼻咽喉科展望 巻: 56 ページ: 199-203
  • NAID: 130004679496
• [雑誌論文] [Microbe-microbe and host-microbes interactions] (Japanese) (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwase T, Mizunoe Y.
  • 雑誌名: Seikagaku 巻: 85 ページ: 803-6
• [雑誌論文] バイオフィルムってなに？ (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 雑誌名: 小児内科 巻: 44 ページ: 1198-1202
• [雑誌論文] Campylobacter jejuni DNA-binding protein from starved cells in Guillain-Barré syndrome patients (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura N, Piao H, Minohara M, Matsushita T, Kusunoki S, Matsumoto H, Ikenaka K, Mizunoe Y, Kira JI
  • 雑誌名: J Neuroimmunol 巻: 240-241 ページ: 74-8
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2011.09.004
  • NAID: 120005133063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning, expression and purification of extracellular serine protease Esp, a biofilm-degrading enzyme, from Staphylococcus epidermidis (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwase T, Tajima A, Shinji H, Mizunoe Y
  • 雑誌名: J. Appl. Microbiol. vol.111 巻: 111 号: 6 ページ: 1406-1415
  • DOI: 10.1111/j.1365-2672.2011.05167.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intranasal Application of S. epidermidis Prevents Colonization by Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus in Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: B. Park, T. Iwase, GY. Li
  • 雑誌名: PloS ONE 巻: 6 号: 10 ページ: e25880-e25880
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Fibronectin-Binding Proteins A and B in in vitro cellular and in vivo septic infections by Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji H, Yoshizawa Y, Tajima A, Iwase T, Sugimoto S, Seki K, Mizunoe Y
  • 雑誌名: Infect. Immun 巻: 79 号: 6 ページ: 2215-2223
  • DOI: 10.1128/iai.00133-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive cooperativity of the p97 AAA ATPase is critical for essential functions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishikori, S., Esaki, M., Yamanaka, K., Sugimoto, S., and Ogura, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 号: 18 ページ: 15815-15820
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.201400
  • 査読あり
• [学会発表] バイオフィルム感染症の予防・治療法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第48回緑膿菌感染症研究会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
• [学会発表] バイオフィルム感染症の予防・治療法の開発. (2014)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 学会等名: 第48回緑膿菌感染症研究会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of bacteriocins on methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilm. (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥田賢一, 杉本真也, 岩瀬忠行, 田嶌亜紀子, 水之江義充.
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会
  • 発表場所: 東京都江戸川区
• [学会発表] 迅速な非侵襲的バイオフィルムマトリクス抽出法の開発. (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉明生, 佐藤文哉, 水之江義充, 杉本真也.
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会
  • 発表場所: 東京都江戸川区
• [学会発表] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌バイオフィルムに対するバクテリオシンの殺菌効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田賢一,杉本真也,岩瀬忠行,田嶌亜紀子,水之江義充
  • 学会等名: 第27回Bacterial Adherence & Biofilm
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2013-07-12
• [学会発表] 大気圧走査電子顕微鏡によるバクテリアの多細胞的形態"バイオフィルム"の液中高分解能観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也,奥田賢一,千葉明生,佐藤主税,水之江義充
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
• [学会発表] 細菌の多細胞的振る舞い"バイオフィルム"の形成機構の解明と制圧に向けた試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第23回日本病態生理学会
  • 発表場所: 東京都港区(特別講演)
• [学会発表] Staphylococcus epidermidis esp degrades specific proteins associated with Staphylococcus aureus biofilm formation and host-pathogen interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwamoto T, Takada K, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Chiba S, Mizunoe Y
  • 学会等名: FEMS 2013: 5th congress of European microbiologists
  • 発表場所: Leipzig, Germany
• [学会発表] バイオフィルム感染症の制圧をめざして (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第36回日本骨・関節感染症学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
• [学会発表] 細菌間干渉・細菌宿主相互作用:常在菌による黄色ブドウ球菌の排除 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充,岩瀬忠行
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉県千葉市(ワークショップ)
• [学会発表] Bacterial ATP secretion (2013)
  • 著者名/発表者名: Hironaka I, Iwase T, Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Yanaga K, Mizunoe Y
  • 学会等名: Annual Conference of the Association for General and Applied Microbiology
  • 発表場所: Bremen Germany
• [学会発表] バイオフィルム感染症の制圧をめざして. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 学会等名: 第36回日本骨・関節感染症学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 招待講演
• [学会発表] オゾン水の整形外科領域への応用―殺菌力の検討―. (2013)
  • 著者名/発表者名: 小山亮太, 松下和彦, 別府諸兄, 奥田賢一, 水之江義充.
  • 学会等名: 第36回日本骨・関節感染症学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
• [学会発表] バイオフィルム感染症制圧の新たな試み. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 学会等名: 第27回Bacterial Adherence & Biofilm
  • 発表場所: 東京都文京区
• [学会発表] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌バイオフィルムに対するバクテリオシンの殺菌効果. (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田賢一, 杉本真也, 岩瀬忠行, 田嶌亜紀子, 水之江義充.
  • 学会等名: 第27回Bacterial Adherence & Biofilm
  • 発表場所: 東京都文京区
• [学会発表] Staphylococcus epidermidis esp degrades specific proteins associated with Staphylococcus aureus biofilm formation and host-pathogen interaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwamoto T, Takada K, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Chiba S, Mizunoe Y.
  • 学会等名: FEMS 2013: 5th congress of European microbiologists
  • 発表場所: Leipzig, Germany
• [学会発表] バクテリアの多細胞的形態“バイオフィルム”の液中高分解能観察. (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也.
  • 学会等名: 山形大学理学部・テニュアトラック合同シンポジウム
  • 発表場所: 山形県山形市
  • 招待講演
• [学会発表] 細菌の多細胞的振る舞い“バイオフィルム”の形成機構の解明と制圧に向けた試み. (2013)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充.
  • 学会等名: 第23回日本病態生理学会
  • 発表場所: 東京都港区
  • 招待講演
• [学会発表] 大気圧走査電子顕微鏡によるバクテリアの多細胞的形態“バイオフィルム”の液中高分解能観察. (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也, 奥田賢一, 千葉明生, 佐藤主税, 水之江義充.
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
• [学会発表] Bacterial ATP secretion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hironaka I, Iwase T, Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Yanaga K, Mizunoe Y
  • 学会等名: Annual Conference of the Association for General and Applied Microbiology
  • 発表場所: Bremen Germany
• [学会発表] 細菌によるATP分泌機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 弘中一平，岩瀬忠行，杉本真也，奥田賢一，田嶌亜紀子，水之江義充
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉県千葉市
• [学会発表] バイオフィルム研究の最新のアプローチ (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第23回尿路感染症研究会
  • 発表場所: 東京都港区
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌の定着とバイオフィルム形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第3回MRSAフォーラム
  • 発表場所: 東京都新宿区(トピックレクチャー)
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] MRSAのバイオフィルムマトリクスタンパク質の網羅的解析と時空間的動態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也,奥田賢一,佐藤主税,水之江義充
  • 学会等名: 第95回日本細菌学会関東支部総会
  • 発表場所: 東京都港区(シンポジウム)
• [学会発表] Quality control of staphylococcal biofilms by excreted molecular chaperones DnaK and ClpB (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Mizunoe Y
  • 学会等名: EMBO/EMBL Symposium, Quality Control～From Molecules to Organelles
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第79回日本細菌学会北海道支部学術総会
  • 発表場所: 北海道帯広市(特別講演)
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌の定着とバイオフィルム形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第3回MRSAフォーラム
  • 発表場所: 東京都新宿区
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第79回 日本細菌学会北海道支部学術総会
  • 発表場所: 北海道帯広市
• [学会発表] Quality control of staphylococcal biofilms by excreted molecular chaperones DnaK and ClpB. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Mizunoe Y.
  • 学会等名: EMBO/EMBL Symposium, Quality Control ~From Molecules to Organelles
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
• [学会発表] MRSA のバイオフィルムマトリクスタンパク質の網羅的解析と時空間的動態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也，奥田賢一，佐藤主税，水之江義充
  • 学会等名: 第95回日本細菌学会関東支部総会
  • 発表場所: 東京都港区
• [学会発表] 細胞外に排出された細胞質分子シャペロンによるバイオフィルム形成制御メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本真也，奥田賢一，田嶌亜紀子，岩瀬忠行，水之江義充
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
• [学会発表] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌バイオフィルムに対するバクテリオシンの殺菌効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥田 賢一，善藤 威史，田嶌 亜紀子，岩瀬 忠行，杉本 真也，弘中 一平，千葉 明生，園元 謙二，水之江 義充
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
• [学会発表] Proteomic survey for Staphylococcus aureus biofilm matrix proteins : extracellular AAA+ chaperone ClpB contributes to the biofilm formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwamoto T, Sato F, Tajima A, Iwase T, Shinji H, Mizunoe Y
  • 学会等名: 9th international congerence an AAA proteins
  • 発表場所: 熊本県熊本市
• [学会発表] Commensal bacterium Staphylococcus epidermidis serine protease esp eliminates Staphylococcus aureus nasal colonization via biofilm destruction (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizunoe Y, Iwase T, Tajima A, Sugimoto S, Sato F, Shinji H
  • 学会等名: International union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道札幌市
• [学会発表] Efficient and economic extracellular production and purification of Staphylococcus epidermidis Esp using a Brevibacillus choshinensis secretion system (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto S, Iwase T, Sato F, Tajima A, Shinji H, Yoshizawa Y, Mizunoe Y
  • 学会等名: International union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道札幌市
• [学会発表] 細菌の形成するバイオフィルム (2011)
  • 著者名/発表者名: 水之江義充
  • 学会等名: 第85回日本感染症学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 東京都港区