細菌芽胞の圧力殺菌機構解明に向けた高圧NMRによる分子論的アプローチ

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18255
• 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; 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 前野 覚大 関西医科大学, 医学部, 助教 (70570951)
• 研究協力者: 赤坂 一之 ; 金折 賢二
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 細菌芽胞 / 圧力殺菌 / 芽胞損傷 / 高圧NMR

研究成果の概要

本研究の目的は、近年、現象論的に高い殺菌効率が認められた圧力前処理と熱処理を組み合わせた細菌芽胞不活性化法において、その分子機構の一端を明らかにすることである。
Bacillus subtilis natto由来の芽胞を標的に、高圧 NMR 法による分子論的アプローチ、位相差顕微鏡または走査型電子顕微鏡を用いた形態学的アプローチを行い、芽胞に対する加圧効果と加熱効果を完全に分離した上で、不活性化に至る過程を分子レベル、且つリアルタイムに観測できる新規方法論を確立した。

自由記述の分野

高圧生物科学, 応用微生物学, 生物物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、これまでは単なる現象として捉えられてきた芽胞殺菌に対する物理処理の効果が初めて分子論的に検証され、その殺菌過程における分子機構の一端が明らかとなった。極めて複雑な分子集合体である芽胞の殺菌機序の理解は、生命科学、食品科学、医学など多岐の分野において学術的に有益な知見を生み出すだろう。同時にそれらが今後、食品加工分野における多様な性状の食材に対応した非加熱あるいは低温・低圧殺菌法の開発や、近年の医療分野で問題視されている集団感染を誘起する感染症原因菌芽胞の特異的なストレス耐性に対するオーダーメード殺菌技術開発などに幅広く応用されていくことが見込まれ、その社会的意義は大きいだろう。