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2021 年度 実施状況報告書

早期検出の実現に向けた細菌が放出する生理活性化合物の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K16318
研究機関大阪大学

研究代表者

山崎 聖司  大阪大学, 高等共創研究院, 准教授 (70757301)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード耐性菌 / 感染症 / 排出ポンプ / 細菌 / 抗生物質 / 抗菌薬 / 薬剤耐性 / 多剤耐性
研究実績の概要

世界各国の医療従事者が直面している細菌が関与する各疾患の克服に向け、細菌薬剤排出ポンプとその生理基質に着目した基礎研究と、新たな検出診断法の開発を行う。

具体的には、実際に申請者らの研究から、排出ポンプが薬剤耐性だけでなく病原性・定着性にも深く関与し、細菌と精神疾患・生活習慣病・がん等との関連も明らかになりつつあるため、菌体外に排出され様々な病気を引き起こす細菌の重要な生理活性化合物を同定し、各疾患との関係について明らかにする。さらに、得られた情報を活用して、申請者によって開発済みの耐性菌検出用ナノデバイスを応用した、発症リスク早期検出診断法の確立まで行う。

今年度は、細胞サイズとイオン漏出量を反映した特定の形状の電流シグナルが、マイクロポアを用いたブリッジ回路内の電位差により発生することを発見し、 機械学習を用いたシグナル形状の分類により3種の細菌種を同定することに成功した。現在、論文の投稿作業中である。早期に菌種の同定および耐性菌の検出ができれば、不要な抗菌薬投与を減らすことができ、細菌感染症による死亡者数を減らせるだけでなく、新たな耐性菌出現の抑制、医療費の削減にも大きく貢献することができる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今後の新規創薬、迅速な耐性菌判定手法の実用化において重要となる、細胞サイズとイオン漏出量を反映した特定の形状の電流シグナルを利用した細菌種同定手法を構築することができたため。

今後の研究の推進方策

臨床で分離された多剤耐性緑膿菌株を多数用いることで、菌種同定だけでなく、耐性菌検出にも応用可能にすることを目指す実験を開始する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ対策で実験量削減のため。収束次第再開する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Evaluation of efflux pump inhibitors of MexAB- or MexXY-OprM in Pseudomonas aeruginosa using nucleic acid dyes2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Masasuke、Yamasaki Seiji、Morita Yuji、Nishino Kunihiko
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 28 ページ: 595~601

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.01.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Function and Inhibitory Mechanisms of Multidrug Efflux Pumps2021

    • 著者名/発表者名
      Nishino Kunihiko、Yamasaki Seiji、Nakashima Ryosuke、Zwama Martijn、Hayashi-Nishino Mitsuko
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 737288

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.737288

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規制御手法の開発による細菌とのより良い共存関係の構築2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聖司
    • 学会等名
      第4回COI 学術交流会
  • [学会発表] MacABの発現はRho依存型ターミネーターを介して、Rofによって調整されている2022

    • 著者名/発表者名
      中野草平、山崎聖司、田口厚志、西野邦彦
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] MacABの発現はRho依存型ターミネーターを介して、Rofによって調整されている2022

    • 著者名/発表者名
      中野草平、山崎聖司、田口厚志、西野邦彦
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 細菌とのより良い共存関係の構築2022

    • 著者名/発表者名
      山崎聖司
    • 学会等名
      第10回大阪大学COIシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規抗菌薬セフィデロコル自然抵抗性における緑膿菌薬剤排出ポンプの役割解明2021

    • 著者名/発表者名
      井川創太、山崎聖司、森田雄二、西野邦彦
    • 学会等名
      第33回 微生物シンポジウム
  • [学会発表] 腸内フローラの改善による人間力活性化メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      西野邦彦、山崎聖司、熊ノ郷淳
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2021(JSTフェア)
  • [学会発表] イオン移動度分光の腸内環境センシングへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      氏本勝也、向井琢雄、山崎聖司、西野邦彦
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2021(JSTフェア)
  • [学会発表] 大阪大学拠点における若手活動の振り返り2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聖司
    • 学会等名
      プレ第6回COI2021 会議
    • 招待講演
  • [学会発表] The increasingly pressing role of RND-type efflux pumps in multidrug resistant pathogens2021

    • 著者名/発表者名
      Martijn Zwama, Ryosuke Nakashima, Seiji Yamasaki, Kunihiko Nishino
    • 学会等名
      10th imec Handai International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細菌活動のコントロールによる新たな共存関係の構築2021

    • 著者名/発表者名
      山崎聖司
    • 学会等名
      第3回ファーマラボEXPO
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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