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2023 年度 実施状況報告書

歯周病原細菌外膜小胞に含まれるsRNAの生体内挙動と病態形成における意義

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0164
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

中尾 龍馬  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959)

研究分担者 Lee Seohyun  東京大学, 定量生命科学研究所, 特任助教 (00847973)
矢原 寛子  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 日本学術振興会 特別研究員(RPD) (10757488)
安部 公博  国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (10748940)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2025-03-31
キーワード外膜小胞
研究実績の概要

Porphyromonas gingivalis (Pg)の細胞、およびOMVのRNA-Seq解析を行った。その結果、細胞内・OMV内に蓄積する複数の新規small RNAを同定した。経時的なRNAの発現量の推移について、ノーザンブロットとReal-Time PCRにて解析を行った。その結果、時期特異的発現を示すものや、転写後プロセシングを受けるものがあることが明らかとなった。
また、Pgの形質転換法を新たに開発した。この新規の形質転換法は、これまでの電気穿孔法や接合伝達法と比較して、高い効率で形質転換することが可能であった。上記の新規small RNA遺伝子欠損株も当該手法により容易に作成することができた。
Pg野生株とIX型分泌機構 (T9SS) 欠損株の菌体及びOMVsを用いて、それらの微細構造と病原因子の局在を可視化できる凍結割断/走査型顕微鏡(SEM) 法の確立に取り組んだ。野生株の菌体の割断面と非割断面に対するA-LPS抗体と金コロイド二次抗体による免疫SEMでは、割断面の菌体外周と非割断面の菌体表層にシグナルを得た。

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

Pgの凍結割断法が間もなく確立できる見込みであり、sRNAの研究で成果があり、学会発表などを行った。

今後の研究の推進方策

細胞内・OMV内の主要な新規small RNAの役割を明らかにするために、in silico解析によるターゲットmRNA予測とwet実験による検証、smallRNA遺伝子欠損株を用いたtranscriptomeやproteome解析、新規small RNA遺伝子の過剰発現系、発現・局在レポーター系の構築等を行う。
細菌及び細菌付属器、膜小胞などの微細構造を観察する凍結割断/走査型顕微鏡(SEM) 法を確立する。

次年度使用額が生じた理由

研究資材の調達の工夫などで研究費を節約できたため。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Umea university/Karolinska Institutet(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Umea university/Karolinska Institutet
  • [雑誌論文] Mucosal adjuvanticity and mucosal booster effect of colibactin-depleted probiotic <i>Escherichia coli</i> membrane vesicles2024

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Hiroki、Kudo Toshifumi、Yamaguchi Takehiro、Obana Nozomu、Watanabe Kenji、Abe Kimihiro、Miyazaki Hidetaka、Toyofuku Masanori、Nomura Nobuhiko、Akeda Yukihiro、Nakao Ryoma
    • 雑誌名

      Human Vaccines &amp; Immunotherapeutics

      巻: 20 ページ: 2337987

    • DOI

      10.1080/21645515.2024.2337987

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of selective isolation media for detecting Actinomyces and Schaalia genera from oral specimens containing indigenous bacteria2024

    • 著者名/発表者名
      Sadao Aoki, Hiroko Yahara, Ryoma Nakao, Osamu Tsuzukibashi, Koji Yahara
    • 雑誌名

      Access Microbiology

      巻: 未定 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multimodal Inhibitory Effect of Matcha on Porphyromonas gingivalis2024

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Nakao, Ayami Takatsuka, Kengo Mandokoro, Naoki Narisawa, Tsuyoshi Ikeda, Hideki Takai, Yorimasa Ogata
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 未定 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biofilm-derived membrane vesicles exhibit potent immunomodulatory activity in Pseudomonas aeruginosa PAO12024

    • 著者名/発表者名
      Minato Takahara, Satoru Hirayama, Hiroyuki Futamata,Ryoma Nakao, Yosuke Tashiro
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 未定 ページ: in press

  • [雑誌論文] A bivalent outer membrane vesicle-based intranasal vaccine to prevent infection of periodontopathic bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Nakao Ryoma、Hirayama Satoru、Yamaguchi Takehiro、Senpuku Hidenobu、Hasegawa Hideki、Suzuki Tadaki、Akeda Yukihiro、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Vaccine

      巻: 41 ページ: 4369~4383

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2023.05.058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of genes involved in enhanced membrane vesicle formation in Pseudomonas aeruginosa biofilms: surface sensing facilitates vesiculation2023

    • 著者名/発表者名
      Kanno Mizuki、Shiota Takuya、Ueno So、Takahara Minato、Haneda Keisuke、Tahara Yuhei O.、Shintani Masaki、Nakao Ryoma、Miyata Makoto、Kimbara Kazuhide、Futamata Hiroyuki、Tashiro Yosuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 14 ページ: 1252155

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1252155

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細菌が創る膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取り組み2024

    • 著者名/発表者名
      中尾龍馬
    • 学会等名
      日本小動物歯科研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] A Novel Vaccine Platform against Pneumococcal Infection Using Glycoengineered Membrane Vesicles of Probiotic Escherichia coli2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Nakao
    • 学会等名
      The 4th Asian Pneumococcal Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物発光共鳴エネルギー移動を用いた細菌膜小胞の生体内観察最適化2023

    • 著者名/発表者名
      木本万結、小根山千歳、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • 学会等名
      第36回日本微生物生態学会
  • [学会発表] 大腸菌膜小胞のワクチン利用に向けた異種多糖抗原輸送効率の向上2023

    • 著者名/発表者名
      竹井奎多、今泉昌慶、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • 学会等名
      日本膜学会 第45年会,膜シンポジウム2023の合同大会
  • [学会発表] Mahanimbineは歯周病原細菌の表面にクレーター状の穴を開ける2023

    • 著者名/発表者名
      中尾龍馬、池田剛、明田幸宏
    • 学会等名
      第96回日本生化学会総会
  • [学会発表] 歯周病原細菌とその外膜小胞の構成・構造の解析2023

    • 著者名/発表者名
      高橋葵、長田勝英、中村知世、西野智彦、小林宏尚、中尾龍馬
    • 学会等名
      第96回日本生化学会総会
  • [学会発表] 膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取組み2023

    • 著者名/発表者名
      中尾龍馬
    • 学会等名
      第106回日本細菌学会関東支部会
    • 招待講演
  • [産業財産権] プロバイオティクス大腸菌の二重変異株、該二重変異株から産生される膜小胞、及びそれを用いた製品2024

    • 発明者名
      中尾 龍馬、安部 公博、尾花 望、渡辺 賢二
    • 権利者名
      国立感染症研究所長
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2024- 33964
  • [産業財産権] バチルス属細菌の膜小胞を基盤とする担体及びそれを用いた製品2024

    • 発明者名
      安部 公博、中尾龍馬
    • 権利者名
      国立感染症研究所長
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2024-037222

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公開日: 2024-12-25  

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