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Study on moonlighting functions of extracellular matrix components in biofilm development

细胞外基质成分在生物膜发育中的兼职功能研究

基本信息

批准号：
20H02904
负责人：
杉本真也
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Jikei University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに我々は、バイオフィルム感染症の主要な起炎菌である黄色ブドウ球菌の菌体外マトリクスには、細胞質の成分や細胞膜の構成成分が含まれ、それらの一部はバイオフィルムの構造維持に極めて重要な役割を果たすことを見出した。本研究の目的は、このような生体高分子が有する本来の機能とは異なる別の機能（ムーンライト機能）を、独自に開発した解析・観察法を用いて解明することである。2021年度は、黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成における細胞外リン脂質の作用機序と黄色ブドウ球菌のバイオフィルムを効果的に殺菌する方法について検討した。具体的には、高分解能走査電子顕微鏡や超解像顕微鏡を用いて、細胞外リン脂質（特にLys-PG）が黄色ブドウ球菌の細胞間を結合させる“接着剤”として機能する様子を捉えることに成功した。また、凝集した黄色ブドウ球菌の細胞表層に見られる微粒子がリン脂質分解酵素によって消失する様子をイメージングすることもできた。さらに、リン脂質分解酵素・DNA分解酵素・多糖分解酵素を含む酵素カクテルが、様々な種類の黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌臨床分離株のバイオフィルム形成を抑制し、かつ、これらの成熟したバイオフィルムを破壊できることを見出した。そして、本酵素カクテルと抗菌薬の併用効果を調べ、より効果的にバイオフィルム内の黄色ブドウ球菌を殺菌できる反応条件を見出すことができた。これらの成果に加えて、菌体外マトリクスに含まれるRNAのムーンライト機能に関する論文がnpj Biofilms and Microbiomes誌に受理された。

これまでに我々は, バイオフィルムmain infection-causing bacteria, であるyellow ブドウcoccus, in vitro bacteria, cytoplasmic components The components of the cell membrane are contained in the cell membrane, and the structure of the cell membrane is maintained in a very important way. The purpose of this study is that biopolymers have original functions and different functions.ムーンライトFUNCTION)を, に开発したanalytic・榳Observation methodを用いて Explain することである. In 2021, the production of extracellular lipids produced by yellow bacteria The sterilization method using the machine sequence and the effect of the yellow sterilization bacteria is carried out. Specifically, high-resolution electron microscopy and super-resolution imaging microscopy are used, and extracellular lipids (special Lys-PG ) がYellow ブドウ cocci のcell-to-cell combination させる"then cut" and としてfunction する様子をcatching えることにsuccess した.また, agglutination したyellow ブドウ cocci の cell surface に见られる microparticles がリン fat The mass decomposing enzyme disappears and the enzyme disappears.さらに, リン Lipid-degrading enzyme, DNA-degrading enzyme, polysaccharide-degrading enzyme を-containing enzyme カクテルが, 様々な species の yellow ブドウ cocci および epidermisブドウ clinical isolate のバイオフィルム formation を inhibit し, かつ,これらの成したバイオフィルムを波壊できることを见出した. The combined use of そして and this enzyme カクテルとantibacterial 薬の has the effect of adjusting the べ and より effects of にバイオThe yellow sterilized cocci within the フィルムのブドウ bacteria are sterilized and the reaction conditions are すことができた.これらの成に加えて、Bacteria outside the body マトリクスに contain RNA のムーンライトFUNCTION に关するthesis がnpj Biofilms and Microbiomes will be accepted.