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緑膿菌の黄色ブドウ球菌増殖抑制機構による菌交代現象の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23780094
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関京都薬科大学

研究代表者

皆川 周  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (50445962)

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 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード緑膿菌 / 黄色ブドウ球菌 / 混合培養 / 共生 / 細菌間相互作用 / RND型排出ポンプ / quorum sensing / 細菌認識 / 自己溶菌 / 生存戦略 / MexAB-OprM / MexMN / HQNO
研究概要

ゲノム情報が明らかになっている黄色ブドウ球菌と緑膿菌を材料に菌交代現象について解析することを目的に研究を行ってきた。これらの菌種の混合培養系で、一方の菌種の増殖が優勢になる混合比を明らかにし、その混合比で実験を行い、次の成果を得た。①緑膿菌PAO1株から作成したTnランダム挿入変異株バンク9,600株から黄色ブドウ球菌の増殖抑制が低下した株45株を分離し、そのTn挿入位置を決定することにより、黄色ブドウ球菌の増殖抑制に機能する遺伝子を明らかにした。②これらの遺伝子の解析によって、緑膿菌の主たる排出システムMexAB-OprMがグラム陽性菌の増殖を抑制するquinolone signal (PQS) や 4-hydroxy-2-heptylquinoline-N-oxide (HQNO)を排出し、黄色ブドウ球菌の増殖を抑制すること、③共培養により S. aureus の生菌数は減少したが、P. aeruginosa に対し S. aureus が100倍以上存在する条件下では、S. aureus の生菌数減少量は低下すること、④さらに、この共培養条件におけるP. aeruginosaのピオシアニン産生が減少していることを明らかにした。これにより、S. aureus は P. aeruginosa によるQSを介した増殖抑制に抵抗していることが示唆された。以上の結果をもとに、S. aureus 培養上清の分画を行ったところ、7種類のcyclic-dipeptides(CDPs)がQS制御下にあるピオシアニンやエラスターゼの産生を抑制することによりP. aeruginosa のQSを介した増殖抑制に抵抗していることが明らかとなった。このような細菌間の相互作用による生存戦略の解析は、新たな治療法や予防法の提案に繋がることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] RND type efflux pump system MexAB-OprM of Pseudomonas aeruginosa selects bacterial languages, 3-oxo-acyl-homoserine lactones, for cell-to-cell communication.2012

    • 著者名/発表者名
      Shu Minagawa, Hiroyuki Inami, Tomohisa Kato, Shinji Sawada, Tatsuya Yasuki, Shinichi Miyairi, Manabu Horikawa, Jun Okuda, Naomasa Gotoh.
    • 雑誌名

      BMC Microbiology

      巻: 12 号: 1 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1186/1471-2180-12-70

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pseudomonas aeruginosa-Staphylococcus aureus共培養により明らかとなったquorum sensing阻害物質の同定と阻害効果2013

    • 著者名/発表者名
      皆川周、新野啓介、山田裕美、藤井健二、毛利隆太郎、鹿山鎭男、加藤文紀、北山隆、菅井基之、後藤直正
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The RND-Type multidrug efflux system MexAB-OprM of Pseudomonas aeruginosa selects bacterial languages, 3-oxo-acyl-homoserine lactones, for Cell-to-Cell communication2012

    • 著者名/発表者名
      Shu Minagawa, Hiroyuki Inami, Tomohisa Kato, Shinji Sawada, Tatsuya Yasuki, Shinichi Miyairi, Manabu Horikawa, Jun Okuda, Naomasa Gotoh
    • 学会等名
      American Society for Microbiology 112th general meeting
    • 発表場所
      San Francisco, America
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusの産生するcyclic dipeptidesはPseudomonas aeruginosa quorum sensingを阻害する2012

    • 著者名/発表者名
      皆川周、山田裕美、新野啓介、芝山貴子、老川綾、藤井健二、北山隆、加藤文紀、鹿山鎭男、菅井基行、後藤直正
    • 学会等名
      第24回微生物シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusの産生するPseudomonas aeruginosa quorum sensing阻害物質の同定と阻害効果.2012

    • 著者名/発表者名
      皆川周, 新野啓介, 山田裕美, 老川綾, 藤井健二, 加藤文紀, 鹿山鎭男, 奥田潤, 北山隆, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusが産生するPseudomonas aeruginosaクオラムセンシング制御物質の単離・同定.2012

    • 著者名/発表者名
      藤井健二, 尾田健太郎, 新野啓介, 山田裕美, 老川綾, 皆川周, 加藤文紀, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正, 北山隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑膿菌MexMN排出システムによるPQS・HQNOの排出を介した黄色ブドウ球菌の増殖抑制.2012

    • 著者名/発表者名
      皆川周, 新野啓介, 北風友加子, 藤井健二, 北山隆, 加藤文紀, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      第85回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Pseudomonas aeruginosa MexMNを介したPQS・HQNOの排出によるStaphylococcus aureusの増殖抑制.2012

    • 著者名/発表者名
      皆川周, 新野啓介, 北風友加子, 藤井健二, 加藤文紀, 北山隆, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      第46回緑膿菌感染症研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] The RND type efflux system MexMN of Pseudomonas aeruginosa extrudes Pseudomonas quinolone signal (PQS) and 4-hydroxy-2-heptylquinoline-N-oxide (HQNO), interfering with growth of Staphylococcus aureus.2011

    • 著者名/発表者名
      Shu Minagawa, Keisuke Shinno, Yukako Kitakaze, Kenji Fujii, Takashi Kitayama, Fuminori Kato, Jun Okuda, Motoyuki Sugai, Naomasa Gotoh
    • 学会等名
      IUMS 2011
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Pseudomonas aeruginosaの産生するPQSおよびHQNOによるStaphylococcus aureusの自己溶菌誘導.2011

    • 著者名/発表者名
      東成記, 嶋田和仁, 皆川周, 加藤文紀, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      第61回日本薬学会 近畿支部総会・大会.
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Pseudomonas aeruginosaのStaphylococcus aureus認識シグナルの探索.2011

    • 著者名/発表者名
      清水ゆかり, 余田智史, 皆川周, 加藤文紀, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      第61回日本薬学会 近畿支部総会・大会.
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] PQS・HQNOのPseudomonas aeruginosa MexMNを介した排出とStaphylococcus aureusの自己溶菌の誘導.2011

    • 著者名/発表者名
      25.皆川周, 新野啓介, 嶋田和仁, 東成記, 藤井健二, 加藤文紀, 北山隆, 奥田潤, 菅井基行, 後藤直正
    • 学会等名
      第5回細菌学・若手コロッセウム
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] 京都薬科大学 生命薬科学系 微生物・感染制御学分野

    • URL

      http://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/index.php?c=labo_view&pk=1256036115

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/index.php?c=labo_view&pk=1256036115

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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