Research on the conversion mechanism from VBNC to culturable in pathogenic bacteria

細菌には低栄養・低温などのストレス環境下では「生きているが培養できない（VBNC）」状態となって長期生残するものが知られている。しかしVBNC状態がいかなるメカニズムで培養可能状態に転換するのかは全く不明である。本研究ではグラム陰性のコレラ菌とグラム陽性のウルセランス菌を用い、VBNC状態から培養可能状態への転換（以下VC転換と呼ぶ）に関与する遺伝子を探索・解析し、この転換機構の解明を目的とする。コレラ菌ではすでにVBNC菌にカタラーゼを添加してVC転換を誘導し、継時的に菌のRNAをサンプリングし、アレイ解析により8時間後までの遺伝子発現データを得ていた。これをGene Ontology解析したところ、2-4時間ではストレス関連遺伝子が、6時間以降はリボゾーム遺伝子の発現が上昇していた。この結果からVC転換が始まるのはカタラーゼ添加後2-4時間であると推定し、ここで発現上昇するオペロンpspABCおよびrpoE-rseAに着目した。これらは２成分制御系遺伝子で、菌体外の変化を菌体内に伝えることからVC転換に関与する可能性が高い。現在、これらの単独および二重欠損株を作製し、VBNC化およびVC転換における野生株との差異を解析している。VC転換におけるQuorum sensing（QS）の関与を調べるため、QSのマスター制御因子HapR欠損のO395株にプラスミドでhapRを補完した株を作製した。しかしこの株のVBNC化およびVC転換では野生株との差は見られなかった。またQSの阻害剤であるシンナムアルデヒドは、コレラ菌のVC転換を阻害しなかった。ウルセランス菌の培養条件を検討し、BHI寒天培地で30C、3日間培養を標準とした。4Cで約2.5ヶ月保存し、8割の菌がCTC染色（呼吸）陽性で生きているが培地で増殖しないVBNC状態になった。またカタラーゼによるVC転換も可能であった。

細菌には低栄養・低温などのストレス環境下では「生きているが培養できない（VBNC）」状態となって長期生残するものが知られている。しかしVBNC状態がいかなるメカニズムで培養可能状態に転換するのかは全く不明である。本研究ではグラム陰性のコレラ菌とグラム陽性のウルセランス菌を用い、VBNC状態から培養可能状態への転換（以下VC転換と呼ぶ）に関与する遺伝子を探索・解析し、この転換機構の解明を目的とする。コレラ菌ではすでにVBNC菌にカタラーゼを添加してVC転換を誘導し、継時的に菌のRNAをサンプリングし、アレイ解析により8時間後までの遺伝子発現データを得ていた。これをGene Ontology解析したところ、2-4時間ではストレス関連遺伝子が、6時間以降はリボゾーム遺伝子の発現が上昇していた。この結果からVC転換が始まるのはカタラーゼ添加後2-4時間であると推定し、ここで発現上昇するオペロンpspABCおよびrpoE-rseAに着目した。これらは２成分制御系遺伝子で、菌体外の変化を菌体内に伝えることからVC転換に関与する可能性が高い。現在、これらの単独および二重欠損株を作製し、VBNC化およびVC転換における野生株との差異を解析している。VC転換におけるQuorum sensing（QS）の関与を調べるため、QSのマスター制御因子HapR欠損のO395株にプラスミドでhapRを補完した株を作製した。しかしこの株のVBNC化およびVC転換では野生株との差は見られなかった。またQSの阻害剤であるシンナムアルデヒドは、コレラ菌のVC転換を阻害しなかった。ウルセランス菌の培養条件を検討し、BHI寒天培地で30C、3日間培養を標準とした。4Cで約2.5ヶ月保存し、8割の菌がCTC染色（呼吸）陽性で生きているが培地で増殖しないVBNC状態になった。またカタラーゼによるVC転換も可能であった。