Development of novel technology for regulating biological functions via colonization-improved E. coli: in vivo trial using disease model animal

通过定植改良的大肠杆菌开发调节生物功能的新技术：使用疾病模型动物进行体内试验

• 批准号: 21K18229
• 负责人: 角田 茂
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18229/
• 关键词: 腸内細菌; 消化管定着; バイオフィルム; プロバイオティクス; 定着能向上大腸菌; 疾患モデル; 免疫機能

近年、腸内細菌が宿主のあらゆる生命現象に強く影響を及ぼすことが明らかになりつつあり、大いに注目されている。実際、有用細菌（プロバイオティクス）を利用した、疾患予防・健康増強が試みられている。しかし、常在菌と競合することなどの理由から、これらプロバイオティクスを生体内に安定的に定着させることは困難である。我々の研究グループでは、代表的な腸内細菌である大腸菌の非病原性株をモデルとし、たった1つの遺伝子改変により、宿主への定着能を大きく向上させることが可能であることを見出した。本研究では、この定着能向上型大腸菌株を、生体機能を調節するための新たな“ベクター”ととらえ、新規生体機能調節の基盤技術の創出を目指すこととした。今年度はその中で、定着性向上大腸菌株のマウス腸管内における抗生物質存在下での動態の評価を行った。マウス腸管内に定着させるにあたり、抗生物質により常在菌を事前にある程度排除することが必要であるが、βラクタム系のカルベニシリンとアミノグリコシド系のカナマイシン使用時の定着能を評価するとともに、カナマイシンにおける条件の最適化を行った。また、このときのマウス腸内細菌叢の変化についても検討した。また、卵白アルブミン（OVA）を発現させた定着性向上大腸菌株の作出を行った。さらに、この大腸菌をOVA特異的なT細胞受容体を持つトランスジェニック（OVA23-3 Tg）マウスに接種させたときの、マウスの免疫応答性に関する研究を進めた。

In recent years, intestinal bacteria have been strongly influenced by the host and life phenomena. In fact, useful bacteria (such as bacteria) are used to prevent diseases and improve health. The reason for this is that it is difficult to maintain stability in the organism. We have studied the presence of nonpathogenic strains of Escherichia coli, which represent intestinal bacteria, and the ability of host cells to stabilize. This study is aimed at establishing a new method for regulating the biological function of up-type Escherichia coli strains. This year, the E. coli strain is stable and stable. In the presence of antibiotics, the E. coli strain is dynamic and stable. In the gut, there is a need to optimize the conditions for determining the presence of antibiotics. The bacteria in the intestine are transformed. The development of stable E. coli strains is a major cause of infection. In addition, the study on the immune response of T cell receptors specific for E. coli was carried out.

项目成果

抗生物質による固相面に高い付着性を示す大腸菌変異株のマウス腸管内定着性コントロール

使用抗生素控制对小鼠肠道固体表面具有高粘附力的大肠杆菌突变株的定植

• 发表时间: 2022
• 作者: 中島満幸;浅井健宏;南 篤;水流功春;田川陽一;葛山智久;久和 茂;小川哲弘;角田 茂
• 通讯作者: 角田 茂

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定着性向上型大腸菌のマウスへの投与による腸内細菌叢変化の解析

给小鼠施用增强定植的大肠杆菌引起的肠道菌群变化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 南 篤;中島 満幸;浅井 健宏;水流 功春;葛山 智久;角田 茂;小川 哲弘
• 通讯作者: 小川 哲弘

Improved Genome Editing via Oviductal Nucleic Acids Delivery (i-GONAD): Protocol Steps and Additional Notes

通过输卵管核酸传递 (i-GONAD) 改进基因组编辑：实验步骤和附加说明

• DOI: 10.1007/978-1-0716-2990-1_14
• 发表时间: 2023
• 期刊: Methods Mol Biol
• 作者: Sato Masahiro;Nakamura Ayaka;Sekiguchi Marie;Matsuwaki Takashi;Miura Hiromi;Gurumurthy Channabasavaiah B.;Kakuta Shigeru;Ohtsuka Masato
• 通讯作者: Ohtsuka Masato