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2017 年度 実施状況報告書

植物乳酸菌が産生する病原毒素阻害物質の発見と感染症の予防改善への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K08335
研究機関広島大学

研究代表者

ナランダライ ダンシーツォーダロ  広島大学, 医歯薬保健学研究科(薬), 特任助教 (00786072)

研究分担者 杉山 政則  広島大学, 医歯薬保健学研究科(薬), 共同研究講座教授 (30106801)
野田 正文  広島大学, 医歯薬保健学研究科(薬), 特任准教授 (40457289)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード乳酸菌 / プロバイオティクス / 毒素阻害
研究実績の概要

本年度は、腸管出血性大腸菌 (EHEC) のベロ毒素産生の制御に関与しているシグナル物質AI-3を介したQS機構を阻害する機能を持つ植物乳酸菌のスクリーニングを行った。その結果、7つのQS阻害物質を産生する候補株を取得した。
また、バイオフィルムを形成する細菌であるStreptococcus mutans (S. mutans) 、Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) PAO-1及び黄色ブドウ球菌 Staphylococcus aureus (S. aureus) の3株(NBRC 12732, IID 1677, FDA209P)に対して, Lactobacillus reuteri BM53-1株がバイオフィルム形成阻害活性を示すかを評価した結果、BM53-1株培養液上清を添加することで バイオイルム形成量が減少する傾向が見られた。そのうち、S. mutans菌のバイオフィルム阻害活性がもっとも高いことが分かった。続けて、S. mutans感染モデルマウスを用いた動物実験を行った結果、BM53-1株培養液上清摂取によって血液中のALTやLDH値がコントロール群と比べ有意に下がることが確認された。
BM53-1が産生するTS-inhibitorのS. aureus凝集体阻害活性を調べたところ、TS-inhibitor処理することで黄色ブドウ球菌の凝集が有意に抑制されることが分かった。また、S. aureusに対しては、発育の後期対数期でのTS-inhibitor処理によってTSST-1遺伝子(tst)の発現が阻害されてないことから、TS-inhibitorは末に産生されたTSST-1毒素蛋白質を不活性化するよりは黄色ブドウ球菌の対数期時のクォーラムセンシングに関わっていることを確認した。

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

バイオフィルムを形成する病原性菌のバイオフィルム阻害活性を確認することができた。
本研究室で保存してある植物由来乳酸菌ライブラリーの中から病原性菌のシグナル物質AI-3を介したクオラムセンシング機構を阻害する機能を持つ株を7つ発見した。
Lactobacillus reuteri BM53-1株が黄色ブドウ球菌の凝集を抑制するとともに動物実験において、血液中のLDHやALTが下がることを確認できた。
現在、これらの研究成果を取りまとめ、学術論文を執筆中である。

今後の研究の推進方策

病原性菌のシグナル物質AI-3を介したクオラムセンシング機構を阻害する機能を持つ7つの株それぞれの機能性分子の化学構造を決定する。
Lactobacillus reuteri BM53-1株が黄色ブドウ球菌の凝集及びバイオフィルムを阻害するとともに動物実験において、血液中のLDHやALTが下がることを確認できた。今後、黄色ブドウ球菌を感染させたマウスを用いて動物実験を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Expression of Genes Involved in Bacteriocin Production and Self-Resistance in Lactobacillus brevis 174A Is Mediated by Two Regulatory Proteins.2018

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Miyauchi R, Danshiitsoodol N, Matoba Y, Kumagai T, Sugiyama M.
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 84 ページ: e02707-17

    • DOI

      10.1128/AEM.02707-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the SN35N Strain-Specific Exopolysaccharide Encoded in the Whole Circular Genome of a Plant-Derived Lactobacillus plantarum.2018

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Shiraga M, Kumagai T, Danshiitsoodol N, Sugiyama M.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 41 ページ: 536-545

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00840

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel structure of exopolysaccharide produced by a plant-derived lactic acid bacterium Lactobacillus paracasei IJH-SONE68.2018

    • 著者名/発表者名
      Noda M, Sugimoto S, Hayashi I, Danshiitsoodol N, Fukamachi M, Sugiyama M.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腸内細菌と胆汁酸2018

    • 著者名/発表者名
      杉山政則,Narandalai Danshiitsoodol
    • 雑誌名

      たんじゅうさん

      巻: 17 ページ: 14-15

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物乳酸菌Lactobacillus reuteri BM53-1の産生するバイオフィルム形成阻害物質の作用機構2018

    • 著者名/発表者名
      杉原奈穂, 野田正文, Narandalai Danshiitsoodol, 野口詩乃, 東川史子, 林幾江, 杉山政則
    • 学会等名
      第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • [学会発表] :アルコールに対する植物乳酸菌SN13T株の保健機能性―アルコールによる肝機能傷害と腸内細菌叢の改善―,2018

    • 著者名/発表者名
      野田正文, 丸山昌史, Narandalai Danshiitoodol, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 病原細菌の毒素産生能を阻害するLactobacillus reuteri BM53-1由来物質の特性2017

    • 著者名/発表者名
      Narandalai Danshiitsoodol, 野田正文, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2017年度大会
  • [学会発表] Isolation and characterization of the lactic acid bacteria from natural sources to screen high ornithine-producing strains2017

    • 著者名/発表者名
      Md Rakhimuzzaman, 野田正文, Narandalai Danshiitsoodol, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2017年度大会
  • [学会発表] 飲酒に及ぼす植物乳酸菌の保健機能性2017

    • 著者名/発表者名
      丸山昌史, 野田正文, Narandalai Danshiitsoodol, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2017年度大会
  • [学会発表] 果実より新しく分離した植物由来乳酸菌Lactobacillus paracaseiの特性2017

    • 著者名/発表者名
      野田正文, Narandalai Danshiitsoodol, 山野幸子, 東川史子, 林幾江, 深町光宏, 杉山政則
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2017年度大会,
  • [学会発表] 肝機能傷害を改善する植物乳酸菌SN13T株の機能解析―アルコール中毒症状と腸内細 菌叢の改善―2017

    • 著者名/発表者名
      野田正文, 丸山昌史, Narandalai Danshiitsoodol, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
  • [学会発表] Quorum sensing機構を阻害する物質のスクリーニングシステムの構築とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      野口詩乃, 野田正文, Narandalai Danshiitsoodol, 杉原奈穂, 東川史子, 杉山政則
    • 学会等名
      第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会

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公開日: 2018-12-17  

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