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

• 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

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 に は low tech students.their ownship, keep low temperature な ど の ス ト レ ス environment で は "き て い る が cultivate で き な い" (VBNC) state と な っ て born long residual す る も の が know ら れ て い る. <s:1> する <s:1> VBNC status が が なるメカニズムで なるメカニズムで なるメカニズムで possible status of culture に転 changed to する する なるメカニズムで all く unknown である This study で は グ ラ ム negative の コ レ ラ bacteria と グ ラ ム positive の ウ ル セ ラ ン ス bacteria を い, VBNC state か ら cultivation possible states へ の planning in (the VC planning in と shout ぶ) に masato and す る heritage 伝 son を explore analytical し, こ の planning in institutions の interpret を purpose と す る. コ レ ラ bacteria で は す で に VBNC bacterium に カ タ ラ ー ゼ を add し て VC planning in を induced し, 継 に bacteria の RNA を サ ン プ リ ン グ し, ア レ イ parsing に よ り eight time after ま で の posthumous son 伝 発 now デ ー タ を must て い た. こ れ を Gene Ontology parsing し た と こ ろ, 2-4 time で は ス ト レ ス masato even 伝 が, 6 time onwards は リ ボ ゾ ー ム heritage 伝 son の 発 now rising が し て い た. こ の results か ら VC planning in beginning が ま る の は カ タ ラ ー ゼ add 2-4 time after で あ る と presumption し, こ こ で 発 now rising す る オ ペ ロ ン pspABC お よ び rpoE - rseA に with mesh し た. こ れ ら は 2 ingredients suppression of heritage 伝 で, bacteria in vitro の variations change を bacteria in vivo に 伝 え る こ と か ら VC planning in に masato and す が high い る possibilities. Alone now, こ れ ら の 単 お よ び し the double owe loss strains を cropping, VBNC お よ び VC planning in に お け る wild strains と の differences を parsing し て い る. VC planning in に お け る Quorum sensing (QS) の masato and を べ る た め, QS の マ ス タ ー suppression factor HapR owe loss の O395 strains に プ ラ ス ミ ド で HapR を fill out し た strains を cropping し た. The <s:1> で <s:1> <s:1> <s:1> is a <s:1> plant that has been vbnc-ized. The およびVC転 is replaced with the で wild plant. The と <s:1> difference <e:1> can be found in られな った った った. ま た QS の resistance against tonic で あ る シ ン ナ ム ア ル デ ヒ ド は, コ レ ラ bacteria の VC planning in を resistance against し な か っ た. Youdaoplaceholder0 を検 セラ ス ス ス conditions for culture of the bacterial <s:1> を検 for <s:1>, BHI cultivation in cold weather で at 30 ° c, 3-day culture を standard と た た. 4 c で 2.5 save し ヶ month, 8 cut の bacteria が CTC dyeing (breathing) positive で raw き て い る が petty で raised colonization し な い VBNC state に な っ た. Youdaoplaceholder0 またカタラ ゼによるVC転 in exchange for 転 might であった.

项目成果

Gene expression analysis during the conversion from a VBNC to culturable state in Vibrio cholerae

霍乱弧菌从 VBNC 向可培养状态转化过程中的基因表达分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Alafate Ayibieke;Ayae Nishiyama;Mitsutoshi Senoh;Takashi Hamabata
• 通讯作者: Takashi Hamabata

Gene expression analysis during the conversion from a viable but nonculturable to culturable state in Vibrio cholerae

• DOI: 10.1016/j.gene.2023.147289
• 发表时间: 2023-02-24
• 期刊: GENE
• 影响因子: 3.5
• 作者: Ayibieke，Alafate;Nishiyama，Ayae;Hamabata，Takashi
• 通讯作者: Hamabata，Takashi

腸管出血性大腸菌のプラスミド因子による生態殺菌物質に対する抵抗性の増強

质粒因子增强肠出血性大肠杆菌对杀菌剂的抗性

• 发表时间: 2023
• 作者: 清水健;鈴木眞;濱端崇
• 通讯作者: 濱端崇