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

病原菌VBNC向可培养物转化机制的研究

基本信息

批准号：
22K07064
负责人：
濱端崇
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Center for Global Health and Medicine
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-22K07064/
关键词：
VBNC コレラ菌ウルセランス菌培養可能ジフテリア菌カタラーゼ

项目摘要

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。

Bacteria can be cultured under low-temperature and low-temperature environments "きない(VBNC)" status is a long-term disability.しかしVBNC status がいかなるメカニズムでCultivation possible status に転change するのかは全くUnknown である. In this study, the status of negative bacteria and positive bacteria, VBNC status, and possible culture status were determined.への転change (hereinafter VC転changeとcallぶ)に关与する伝子をExploration・Analysisし、この転change の Explain the purpose of とする.コレラではすでにVBNC bacteria にカタラーゼをAdd VC転 to induce し、に bacteria at the time of 継RNA をサンプリングし, アレイanalytic により8 time later, までの伝子発appears データをget ていた.これをGene Ontology analysis したところ, 2-4 time ではストレスassociated 伝子が, 6 time and later はリボゾーム伝子の発 appear がRISE していた.このRESULTSからVC転changeが开まるのはカタラーゼAfter adding 2-4 hoursであるとESTIMATEし、ここで発Now risesするオペロンpspABCおよびrpoE-rseAに目した. The 2-ingredient control system has a high probability of transformation and transformation outside the bacteria and inside the bacteria. Now, we are producing and producing これらの単多およびDouble defective strain し, VBNC およびVC転change におけるwild strain との difference をanalytic している. VC転changeにおけるQuorum Sensing (QS) is related to べるため, QS のマスター control factor HapR is missing, のO395 strain にプラスミドでhapRを is completed, した strain を is made した.しかしこの片のVBNC およびVC転changes ではwild strain との differenceは见られなかった.またQSの牤であるシンナムアルデヒドは, コレラのVC転change しなかった. The culture conditions of the ウルセランス bacterium are を検多し, BHI cold weather culture is 30C, and the 3-day culture standard is とした. 4C, about 2.5 months of storage, 8-cut bacteria, CTC staining (respiratory) positive, raw, cultivated, multiplied, VBNC status, VBNC status.またカタラーゼによるVC転changeもpossibleであった.