| 研究領域 | 超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04889
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東京慈恵会医科大学 |
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研究代表者 |
杉本 真也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (60464393)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | バイオフィルム / 複合系 / 透明化 / イメージング / 細菌 / 真菌 / ライブセルイメージング / iCBiofilm / 複合菌種 / 細胞外マトリクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球上の微生物の大部分は純粋培養が困難な難培養性の微生物であり、かつ、単細胞の状態ではなく、バイオフィルムのような集合体として存在する。しかし、分厚いバイオフィルムには屈折や散乱によりレーザー光が深部まで到達しないため、従来の光学顕微鏡法では観察が困難である。そこで本研究では、独自に開発した瞬間バイオフィルム透明化（iBC, instant Biofilm Clearing）法を用いて、試験管内および生体内において複数種の微生物が形成した複合バイオフィルムを観察し、任意の細胞の空間分布、細胞外マトリクス成分の局在、微生物間あるいは微生物-宿主間の相互作用などを明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
地球上の微生物の大部分は純粋培養が困難な難培養性の微生物であり、かつ、単細胞の状態ではなく、バイオフィルムのような集合体として存在することがわかってきた。しかし、分厚いバイオフィルムは屈折や散乱により光が深部まで到達しないため、従来の光学顕微鏡法では詳細な観察が困難であった。本研究では、独自に開発した瞬間バイオフィルム透明化法（iCB法からiCBiofilm法に改名）を用いて、試験管内および生体内において複数種の微生物が形成した複合バイオフィルムを観察し、任意の細胞の空間分布、細胞外マトリクス成分の局在、微生物間あるいは微生物-宿主間の相互作用などを明らかにすることを目的とした。
複数の細菌（黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、腸球菌、枯草菌、緑膿菌、大腸菌、コレラ菌）および真菌（Candida albicans）を用いて単一菌種および複合菌種の分厚いバイオフィルムが形成される条件（菌種の組合せや培地組成など）を決定した。そして、これらのバイオフィルムを、iCBiofilm法を用いて顕微鏡観察し、内部の微生物や菌体外マトリクス成分の局在を明らかにした。また、これまで運動性のある細菌のバイオフィルムについての検討はこれまで不十分であったため、そのような細菌（大腸菌、緑膿菌、枯草菌など）のバイオフィルムのライブセルイメージングに向けた検討を行った。その結果、既存の透明化試薬が細菌の運動性を阻害することがわかったため、新たなライブセルイメージング用試薬の探索を実施し、いくつかの候補化合物を取得した。さらに、A01-竹下Gと連携して、糸状菌と緑膿菌によって形成される複合バイオフィルムの成熟過程のライブセルイメージングに成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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