プロテオーム解析による炭疽菌の感染機構の解明と予防・治療への応用

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390139
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 牧野 壮一 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 教授 (30181621)
• 研究分担者: 川本 恵子 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 助教授 (20360977) ; 倉園 久生 大阪府立大学, 生命環境科学研究科・獣医学専攻, 教授 (90186487)
• キーワード: 炭疽菌 / 感染症 / 芽胞 / プロテオーム / ワクチン

研究概要

炭疽は細菌性急性人畜共通感染症で、適切な治療をしないと重篤化する。その感染過程は、生体内に侵入した芽胞体がマクロファージに貪食され、発芽し、毒素産生と莢膜形成が起き、その毒素によるマクロファージ溶解後、血流中へと放出され、爆発的な増殖過程を経て、宿主に致死的な急性的ショック症状を与える。炭疽菌の病原因子は、毒素産生と莢膜形成であり、生体内でのみ発現する。ヒトでは抗生物質による治療が行われるが、発症前の大量投与が必要で、発症後では効果が低い。芽胞が安定で、急性感染症を起こすため、常に生物兵器の第一候補として長年恐れられてきた。また、ヒトの炭疽ワクチンは副作用が強く、しかも接種期間が長いので、一般的には用いられない。炭疽に対する社会的脅威を軽減するために、炭疽の発症機構の解明と予防・治療法の開発は重要である。そこで、新たなワクチン開発の手がかりを得るために、炭疽の発症機構を解明する必要がある。まず、二年間で炭疽菌の防御抗原(PA)を発現する乳酸菌組換え体を構築し、経鼻・経口投与による粘膜免疫効果を検討した。しかし良好な結果は得られなかった。また、疫学調査研究に必須の炭疽菌芽胞の検出系を構築した。同時に芽胞特異的抗体を作製し、マクロファージ内取り込み機構の解析や防御能について検討し、芽胞に対する抗体が感染防御能があることが明らかになった。さらにプロテオーム解析のための二次元電気泳動条件の検討を行い、85および25キロダルトン程度の芽胞タンパクに防御能があることを明らかにした。また、炭疽菌の病原因子の発現を、炭疽菌の莢膜について検討し、いくつかの遺伝子を同定した。これらの結果は投稿準備中である。

研究成果

• [雑誌論文] Resuscitation of the viable but non-culturable state of Salmonella enterica serovar Oranienburg by recombinant resuscitation-promoting factor derived from Salmonella Typhimurium strain LT2 (2005)
  • 著者名/発表者名: Panutdaporn N, Kawamoto K, Asakura H, Makino S-I
  • 雑誌名: Int J Food Microbiol 106 ページ: 241-247
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Control of food-borne botulism in thermally processed low-acid foods packaged in hermetically sealed containers (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeshi K, Komaki M, Makino S-I
  • 雑誌名: Shokuhin Eiseigaku Zasshi 46 ページ: 210-212
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quantitative analysis of Staphylococcus aureus in skimmed milk powder by real-time PCR (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda T, Tamate N, Yamaguchi K, Makino S
  • 雑誌名: J.Vet.Med.Sci. 67 ページ: 1037-1041
• [雑誌論文] An outbreak of food-borne listeriosis due to cheese in Japan, during 2001 (2005)
  • 著者名/発表者名: Makino S-I, Kawamoto K, Takeshi K, Okada Y, Yamasaki M, Yamamoto S, Igimi S
  • 雑誌名: Int J Food Microbiol. 104 ページ: 189-196
• [雑誌論文] The artAB genes encode a putative ADP-ribosyltransferase toxin homologue associated with Salmonella enterica serovar Typhimunum DT104 (2005)
  • 著者名/発表者名: Saitoh M, Tanaka K, Nishimori K, Makino S-I, Kanno T, Ishihara R, Hatama S, Kitano R, Kishima M, Sameshima T, Akiba M, Nakazawa M, Yokomizo Y, Uchida I
  • 雑誌名: Microbiology 151 ページ: 3089-3096
• [雑誌論文] Role of in vivo passage on the environmental adaptation of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7: Cross-induction of the viable but nonculturable state by osmotic and oxidative stresses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Asakura H, Igimi S, Kawamoto K, Yamamoto S, Makino S-I
  • 雑誌名: FEMS Microbiol Lett. 253 ページ: 243-249
• [雑誌論文] A mass outbreak of food poisoning disease caused by small amounts of SEA and SHE (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda T, Tamate N, Yamaguchi K, Makino S-I
  • 雑誌名: Appl.Environ.Microbio 71 ページ: 2793-279