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2015 年度 実施状況報告書

薬剤耐性菌の高確度検出を目指した抗体ナノ粒子プローブ-反応熱分解分析法の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 26410164
研究機関中部大学

研究代表者

石田 康行  中部大学, 応用生物学部, 教授 (70273266)

研究分担者 川村 久美子  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30335054)
堤内 要  中部大学, 応用生物学部, 教授 (50329851)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードバイオ分析 / 細菌の精密化学計測
研究実績の概要

初年度に開発したアタッチメント式抗体磁性ビーズプローブを、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS)と連結した手法を利用して、消毒薬耐性菌の迅速判別を試みた。ここでは、近年、病院感染源として重要視されているトリクロサン耐性菌に注目して、その簡便かつ迅速な検出法の開発を目指した。まず、水素細菌と大腸菌の混合系から大腸菌を選択捕集するためにプローブ捕集条件の最適化を行った。その結果、37℃下で20分間捕集を行って得られたプローブ‐大腸菌試料のMALDI質量スペクトル上には、大腸菌に由来するリン脂質ピークしか検出されず、当該条件が大腸菌の選択捕集に最適であることが分かった。なお、これらのリン脂質ピークはアシル基の総炭素数が30から36個、また二重結合数が0から2個までの一連のホスファチジルエタノールアミン(PE)およびホスファチジルグリセロール(PG)類であると同定された。そこで、この手法を消毒薬耐性菌に応用したところ、通常菌と耐性菌では、同じ種類のリン脂質が共通して観測された。しかし、これらのリン脂質の分布は大腸菌における消毒薬(トリクロサン)耐性の有無によって微妙に変化しており、それらの相対強度データを基にして多変量解析による統計処理を行うことで、消毒薬耐性を備えた大腸菌を迅速かつ簡便に検出することも可能になった。以上のように、本実験の実施により、細菌の混合系から所望する菌種のみを選択的に捕集回収し、その消毒薬耐性の有無を迅速かつ簡便に判別することが可能になった。

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

交付申請書に記載した研究実施計画の内容をほぼ達成できたため。

今後の研究の推進方策

開発したアタッチメント式抗体磁性ビーズプローブを、反応熱分解ガスクロマトグラフィー/質量分析法(反応熱分解GC/MS)と組み合わせた分析技法を構築する。この新計測技法を利用して、1) 細菌混合系から特定の細菌種を捕集し、2) その細菌中に含まれる脂肪酸成分の高感度な組成分析を行うことを目指す。こうして得られた脂肪酸組成データを基にして、消毒薬耐性菌を通常菌からはっきりと迅速識別することを試みる。さらに、薬剤耐性菌における細胞膜脂肪酸の構造や存在比の情報と、耐性作用の強さとの相関をコンピュータ支援されたバイオインフォマティックスの手法を活用して多変量解析する。この統計解析を多種類の菌種にわたって系統的に行うことにより、細菌のおける耐性作用の発現メカニズムを細胞膜脂質の構造の観点から解明する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の値引きにより次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度の消耗品購入にあてる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Kyungnam University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Kyungnam University
  • [雑誌論文] Discriminative Analysis of Free and Esterified Gallic Acids in Acorn Shells2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Ishida, Seung-Cheol Lee et al.
    • 雑誌名

      J. Anal. Appl. Pyrolysis

      巻: 116 ページ: 114-119

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.jaap.2015.09.019

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 反応熱分解分析法によるバイオマス試料の分子構造キャラクタリゼーション2016

    • 著者名/発表者名
      石田康行
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会バイオマス変換研究会春季講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2016-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応熱分解ガスクロマトグラフィーによる生体中の脂肪酸成分の迅速分析2016

    • 著者名/発表者名
      石田康行
    • 学会等名
      日本薬学会 東海支部 特別講演会
    • 発表場所
      金城学院大学(愛知県)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応熱分解分析法による生体試料中の脂質成分のキャラクタリゼーション2015

    • 著者名/発表者名
      石田康行
    • 学会等名
      第31回日本腐植物質学会講演会IHSS 18th International Meeting in Kanazawa プレシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学野依記念学術交流館(愛知県)
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応熱分解GC/MSによる高分子マトリックス中の難揮発性化合物の精密定量のための標準試料の調製2015

    • 著者名/発表者名
      石田康行・坂野 郁・岩田由稀・前村佳那・近藤幸盛
    • 学会等名
      第20回高分子分析討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2015-10-27 – 2015-10-29
  • [学会発表] 抗体磁性ビーズプローブ/質量分析法による細胞膜脂質の精密解析に基づく消毒薬耐性菌の迅速検出2015

    • 著者名/発表者名
      牧野朱里・岩間安奈・石田康行・川村久美子
    • 学会等名
      日本油化学会第54回年会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県)
    • 年月日
      2015-09-08 – 2015-09-10
  • [学会発表] 反応熱分解ガスクロマトグラフィーによる細菌細胞中の脂肪酸分析における信頼性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      石田 康行 ・ 太田 彩恵 ・ シティ バイデュラー
    • 学会等名
      日本分析化学会 第75回分析化学討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県)
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-24

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公開日: 2017-01-06  

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