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2016 年度 実施状況報告書

腸管出血性大腸菌の完全型一酸化窒素還元酵素による高病原性獲得機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08771
研究機関千葉大学

研究代表者

清水 健  千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (70312840)

研究分担者 野田 公俊  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (60164703) [辞退]
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード腸管出血性大腸菌 / 一酸化窒素還元酵素 / 病原性 / NOセンサー / 重症化
研究実績の概要

腸管出血性大腸菌(EHEC)が保持する完全型一酸化窒素(NO)還元酵素が新規病原因子であることはすでに報告されているが、完全型NO還元酵素と感染成立や重症化移行への直接的な関連は明らかになっていない。おそらく腸管内のNO濃度とEHECのNOに対する抵抗性との関係が重要なのであろう。そこで、マウスを用いてEHECの完全型NO還元酵素がどのように高病原性を付加するかを解析するために、腸管内のNOレベルをモニターする新規NOセンサーを作成した。このNOセンサーを保持した大腸菌はNOに反応して発光強度を増強する。また、その発光強度を標準化するために必要なGFPタンパク質を恒常的に発現する。さらに、このNOセンサーを保持した大腸菌はNO代謝物である亜硝酸や硝酸には反応しなかった。他の活性酸素種である活性酸素や過酸化水素にも反応しなかった。このNOプラスミドを保持したEHECをマクロファージに貪食させて、マクロファージが産生するNOをモニターできるかを確認したところ、NO合成酵素であるiNOSの阻害剤を加えた時には発光強度の上昇が減少した。したがって、このNOモニターシステムは細胞の中でも特異的にNOをモニターできることが確認できた。次年度はこれを用いて腸管内のNO濃度を測定する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は腸管内のNO濃度を測定するためのNOセンサーシステムを構築することが目的だったので、現在までにその構築はほぼ終わっているので、概ね順調に進展していると評価している。

今後の研究の推進方策

構築したNOセンサープラスミドを用いて腸管内のNOレベルを測定していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験が順調に進み、想定した金額よりも少ない金額で計画が達成できたため。

次年度使用額の使用計画

翌年度分に次年度使用分を合わせて動物実験の数を増やすことを考えている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Nitric oxide-enhanced Shiga toxin production was regulated by Fur and RecA in enterohemorrhagic Escherichia coli O157.2017

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Ichimura, Takeshi Shimizu, Akio Matsumoto, Shinichiro Hirai, Eiji Yokoyama, Hiroki Takeuchi, Kinnosuke Yahiro and Masatoshi Noda
    • 雑誌名

      MicrobiologyOpen

      巻: 15 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1002/mbo3.461

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] NOストレス環境における腸管出血性大腸菌のNO代謝酵素の役割2017

    • 著者名/発表者名
      清水 健、松本明郎、野田公俊
    • 学会等名
      第90回 日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-21
  • [学会発表] An evolutionary analysis of a novel virulence gene norV in enterohemorrhagic Escherichia coli O1572016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Shimizu, Shinichiro Hirai, Eiji Yokoyama, Kimitoshi Ichimura and Masatoshi Noda
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-05-20 – 2016-05-22
    • 国際学会
  • [備考] 千葉大学大学院医学研究院・病原細菌制御学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chiba-bacteria.jp

  • [産業財産権] 組換えベクター、該ベクターで形質転換された微生物を利用した一酸化窒素消去を抑制する化合物のスクリーニング方法及び細胞内一酸化窒素濃度の測定方法2016

    • 発明者名
      松本明郎、清水 健、野田 公俊
    • 権利者名
      松本明郎、清水 健、野田 公俊
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-114134
    • 出願年月日
      2016-06-08

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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