| 研究課題/領域番号 |
23658081
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
園元 謙二 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10154717)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| キーワード | 乳酸菌 / バクテリオシン / ラクティシンQ / 選択的抗菌活性 / 膜電位崩壊 / 孔形成 / 細胞膜成分 / レセプター |
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| 研究概要 |
ラクティシンQは強い抗菌力と広い抗菌スペクトルを持ち、安定性の高い（100℃、pH 2～10でも安定）優れたバクテリオシンである。ラクティシンQは特異的なレセプターを必要とせずに、細胞膜に巨大な孔形成し、細胞の内容物を流出させることで細胞死を引き起こす。しかし、ラクティシンQの抗菌力（最小生育阻止濃度；MIC）は、検定菌により大きく異なり、近縁種の間においても異なる場合がある。本研究では、このラクティシンQの選択的抗菌活性に差異をもたらす要因を明らかにすることを目的とした。 まず、細胞膜成分に注目し解析を行った。ラクティシンQに対するMICが異なる種々の検定菌から抽出した脂質を用いて、蛍光プローブを内封したリポソームを作成した。ラクティシンQの添加によって、各リポソームから流出した蛍光プローブの強度を測定した。その結果、各リポソームから蛍光プローブの流出が認められたが、リポソームへの孔形成とMIC に明確な関連を見出すことはできなかった。細胞膜成分は選択的抗菌活性の決定要因ではないことが示唆された。 次に、ラクティシンQによる細胞膜への孔形成とMICの関連を検討するため、ラクティシンQによる検定菌の膜電位の変化を測定した。膜電位特異的プローブDiSC3(5)は、膜の電位差特異的に細胞膜上に凝集し消光状態となる。膜電位が崩壊すると、水溶液中に拡散して蛍光を放ち、蛍光強度は細胞膜への孔形成によるダメージの強さを示すと考えられる。その結果、MICの大小にかかわりなく、ラクティシンQの添加によって各検定菌の膜電位の崩壊が確認された。MICの高い検定菌では、孔形成に対する耐久力や回復力が高いと考えられた。 以上の結果から、ラクティシンQの選択的抗菌活性には単に細胞膜の脂質構成成分だけではなく、細菌細胞の耐久力や回復力の差異が大きく影響することが示唆された。
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| 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
計画書の作成段階で、予想される問題点を明確にしていたことと、多方面からの検討を柔軟に行ったことが順調に進展する結果となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の研究成果はおおむね順調に進展しているので、今後の推進方策は当初の研究計画通り、(A) ラクティシンQが形成する孔のサイズ測定と作用機構の解明；(B) ラクティシンQの選択性を決定する細胞膜成分の同定、について行う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成２３年度は、他の研究プロジェクトのサンプルと同時解析することで大幅な解析用試薬の節約ができたため、物品費の執行率を13%にとどめることができた。これらで節約できた経費も含めて、次年度の物品費は主に蛍光試薬やリポソーム作成などの試薬、ラクティシンQの精製に関する試薬や器具の費用として使用する予定である。旅費は成果発表のために使用する。
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