遺伝子伝播を用いたバイオフィルム脱離手法の開発

利用基因转移开发生物膜分离方法

• 批准号: 11J02321
• 负责人: 田代 陽介
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02321/
• 关键词: バイオフィルム; 運動性; c-di-GMP; 鞭毛; ガス小胞; 付着

バイオフィルムとは固体表面上に付着する微生物とそれらが生産する細胞外多糖によって構成される高次構造体である。バイオフィルムは、医療面では慢性感染など、産業面では水処理膜の目詰まりや金属腐食などを引き起こすため問題視されている。成熟したバイオフィルムは薬剤や免疫応答に対する強い耐性を有することから、その除去は非常に困難である。そのため、バイオフィルムを完全に除去する新規手法が求められている。多くの細菌では、ある環境条件にさらされた際に自発的にバイオフィルムを崩壊させるメカニズムを有している。本研究では、成熟バイオフィルムが崩壊されるメカニズムを生物学的に解明するとともに、その知見を基として産業面で問題となっているバイオフィルム除去を目的としている。バイオフィルムから細菌が離脱するためには二つの要素が必要である。細胞外マトリクスの形成が抑制される点と、鞭毛を用いた運動性が向上される点である。それらをコントロールする物質として細胞内情報伝達物質であるcyclic di-GMPが知られている。本研究では大腸菌をモデル微生物として研究を進め、これまでに葉酸代謝経路の阻害剤として知られているトリメトプリムがcyclicdi-GMP濃度を調節することを示してきた。特にトリメトプリムはバイオフィルムの構成成分であるアミロイドタンパク合成を制御していた。前年度までに網羅的遺伝子解析によりトリメトプリムにより変動する遺伝子群を特定したが、本年度は定量的PCRによりその遺伝子転写量の変化を確認した。さらに、数種の変異株を用いてトリメトプリムとバイオフィルムの関係を分子レベルで明らかにした。

Microorganisms attached to the surface of solids produce exopolysaccharides that form higher-order structures. For medical and industrial applications, there are chronic infections, and problems with water treatment films and metal corrosion. The maturity of the disease is very difficult to remove from the immune system. The new rules and regulations are completely removed. Many bacteria grow spontaneously under environmental conditions. This study is based on the understanding of biological problems and the understanding of industrial problems. The two elements are necessary for the development of bacteria. The formation of extracellular cells is inhibited by the use of flagella. The cellular information is transmitted by cyclic di-GMP. This study aims to further study the inhibition of folic acid metabolism pathway by coliform microorganisms and to demonstrate the regulation of cyclicdi-GMP concentration. In particular, the composition of the group is controlled by the composition of the group. The previous year's analysis of the collected genes was carried out in a specific way, and this year's quantitative PCR was carried out in a specific way to confirm the change in the number of genes. In addition, several species of plants have been used in the study of molecular relationships.

项目成果

水処理膜への細菌付着における細菌生産性細胞外マトリクスの機能

细菌生产性细胞外基质在细菌粘附到水处理膜中的功能

• 发表时间: 2011
• 作者: 田代陽介;吉田圭太朗;May Thithiwat;岡部聡
• 通讯作者: 岡部聡

Reduction of folate synthesis represses biofilm formation by decreasing curli synthesis in Escherichia coli

叶酸合成的减少通过减少大肠杆菌中的 Curli 合成来抑制生物膜的形成

• 发表时间: 2012
• 作者: 大浦啓;田代陽介;豊福雅典;中島敏明;内山裕夫;野村暢彦;Yusuke Hasegawa;Yusuke Hasegawa;長谷川 雄将;田代 陽介;榮田弘明;吉田圭太朗;榮田弘明;Yosuke Tashiro
• 通讯作者: Yosuke Tashiro

大腸菌vs.緑膿菌:異種微生物間相互作用は環境条件によって変化する

大肠杆菌与铜绿假单胞菌：不同微生物之间的相互作用因环境条件而异

• 发表时间: 2011
• 作者: 大浦啓;豊福雅典;田代陽介;中島敏明;内山裕夫;野村暢彦
• 通讯作者: 野村暢彦

Multifunctional membrane vesicles in Pseudomonas aeruginosa

铜绿假单胞菌的多功能膜囊泡

• DOI: 10.1111/j.1462-2920.2011.02632.x
• 发表时间: 2012
• 期刊: Environmental Microbiology
• 影响因子: 5.1
• 作者: Yosuke Tashiro;Hiroo Uchiyama;Nobuhiko Nomura
• 通讯作者: Nobuhiko Nomura

バイオフィルム内における形態変異株の発生とその性質の解析

生物膜中形态突变菌株的出现及其特性分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 大浦啓;田代陽介;豊福雅典;中島敏明;内山裕夫;野村暢彦;Yusuke Hasegawa;Yusuke Hasegawa;長谷川 雄将;田代 陽介;榮田弘明;吉田圭太朗;榮田弘明
• 通讯作者: 榮田弘明