セレウス菌芽胞の圧力ストレス応答における不活性化誘起因子の分子論的・形態学的解析

蜡样芽胞杆菌孢子压力应激反应中失活诱导因素的分子和形态学分析

• 批准号: 22K05502
• 负责人: 前野 覚大
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kansai Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05502/
• 关键词: セレウス菌芽胞; 高圧力殺菌; 芽胞不活性化; 高圧NMR; 高圧顕微鏡

本研究は、「病原性菌芽胞の発芽を強く阻害する物理的あるいは生化学的因子を特定し、究極的にはあらゆる菌種に適用可能な万能型芽胞不活性化法を確立する」ことを目指し進められている。まず1年目は、病原性セレウス菌の成熟芽胞を対象とした「物理的ストレス応答におけるリアルタイムでの生化学的・構造的変化の可視化を目的として、病原性菌芽胞が不活性化する過程で生じる変化をミクロな視点で調べた。その結果、主に以下の成果を得た。【圧力ストレスに伴い生じる芽胞漏出成分の検出】： これまでの研究で確立した、高圧ＮＭＲ法を用いた細菌芽胞懸濁液の圧力ストレス応答観測法を応用し、病原性芽胞における同様のストレス応答を検証した。その中で、セレウス菌芽胞への圧力効果として、納豆菌芽胞を用いたモデル系で観測された内在性成分ＤＰＡの漏出が同様に認められた。しかし、その応答性は異なっており、セレウス菌芽胞からの漏出が見られる圧力下限は500気圧とモデル系の300気圧を上回っていた。また、2000気圧環境下に置くと、モデル系ではおよそ24時間かけてゆっくりと芽胞内部よりＤＰＡが染み出てきたのに対して、セレウス菌芽胞では2時間ほどで漏出が完了した。加えて、常圧への脱圧後の応答では、モデル系とセレウス菌芽胞でともに同様のＮＭＲ信号変化（線幅の縮小）が認められたが、芽胞のストレス耐性にも関係していると考えられているＤＰＡとCa2+との結合を示唆する低磁場方向への化学シフト変化量が両者では明らかに異なっていた。これら高圧ＮＭＲ測定から得られたデータが、細菌芽胞の構造的な違いを反映しているのか、あるいは代謝やストレス耐性機構などの生化学的な違いを反映しているのかは現段階では不明であるが、今後はバイオイメージング法による芽胞構造損傷度の評価を交えながら検証を行う。

This study is about "the strength of pathogenic bacterial spores and the resistance to physical and biochemical factors that are specific and ultimate" It is possible to apply the universal spore inactivation method to the にはあらゆる strain.まず1年目は、pathogenic セレウス bacterium mature spores を対 resemble とした「physical ストレス応Answer: Visualization of biochemical and structural changes, Pathogens The process of inactivating the spores of sexual bacteria is the result of the process of inactivation and transformation of the bacteria. , the main results are as follows: The high-pressure NMR method uses a bacterial spore suspension and is a high-pressure NMR method. The detection method of レス応榳 is not used, and the method of pathogenic spore detection is the same as the detection method of pathogenic spores.その中で, セレウス Bacteria spores へのpressure effect として, Natto spores を いたThe inner component of the モデル system is the same as the internal component of DPA.しかし、その応性はdifferentなっており、セレウス bacterial spores からのleaking out が见らThe lower limit of pressure is 500, and the upper limit of pressure is 300 for the モデル system.また, 2000-pressure environment, に屋くと, モデル-system ではおよそ24 time かけてゆっくりと spores inside よりＤＰＡが色み出てきたのに対して、セレウス spores では 2 time It's all over. Added えて, constant pressure へのの応respond では, モデル Department とセレウス spores で after taking off the pressureともに同様のＮＭＲ signal change (line width reduction) がcognition められたが、spores のストレスPatience and relationship していると考えられているＤＰＡとCa2+とThe combination of the low magnetic field direction and the low magnetic field direction of the chemistry and the amount of change are the same as the low magnetic field direction. It's a different story. High-voltage NMR measurement was used to determine the structure of the bacteria and bacterial spores.いを Reflection しているのか、あるいは Metabolism やストレスresistant organization などのbiochemistryなviolation いを reflects しているのかはThe current stage is unknown and the future はバイオイメージング法によるThe degree of damage to the spore cell structure is evaluated.

项目成果

高圧力が秘める可能性－食品加工技術への応用と芽胞殺菌の分子機序解明への挑戦－

高压的潜力-在食品加工技术中的应用以及阐明孢子灭菌分子机制的挑战-

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本テンペ研究会誌
• 作者: 大久保隼;福田伊織 谷野孝徳 松井雅義 大嶋孝之;伊藤 貴大・八木 幹雄・菊地 あづさ;杢師 啓斗・八木 幹雄・菊地 あづさ;前野覚大
• 通讯作者: 前野覚大

関西医科大学医学部医化学講座ホームページ（教員業績）

关西医科大学医学部医学化学系主页（教员成果）