微生物が産生するメンブランベシクルの生産機構及びバイオフィルム中での機能の解明

阐明微生物产生膜囊泡的产生机制及其在生物膜中的功能

基本信息

批准号：
08J00741
负责人：
田代陽介
金额：
$ 0.77万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

多くの病原性細菌は毒性を内包する膜小胞"Membrane vesicles(MV)"を細胞外に放出する。MVは宿主や異種微生物へ病原因子を運搬する機能を有する。本研究では田生産機構及びMVによる情報伝達機構の解明、さらにはMV生産制御技術を発見し、MVによる感染制御に繋がる知見を得た。バイオフィルム等の微生物複合系では高濃度の細胞外情報伝達物質が存在しており、この情報伝達物質はバイオフィルム形成に関わる遺伝子の制御も行っている。緑膿菌は細胞外情報伝達物質の一つとしてPseudomonas quinolone signal(PQS)を分泌しており、これはMV生産制御因子としても働く。シグナル物質PQSが異種細菌にどのような影響を与えるかを検討したところ、PQSは異種のグラム陰性細菌のMV生産を促進させるだけでなく、グラム腸性細菌においてもMV生産を誘発させることが明らかになった。また、MVはPQSの情報伝達に重要な役割を果たしているが、MVがどのように細胞と相互作用し情報伝達に寄与しているのか、詳細はあまり良くわかっていない。そこで、蛍光ラベルしたMVを用いて、MVと細胞の相互作用を解析した。その結果、MVが細胞に融合するためには表面の負電荷が重要であることが示された。大腸菌を含む多くの細菌はインドール化合物を細胞外情報伝達物質として分泌する。申請者はインドール化合物を含む二環炭素化合物が緑膿菌のPQS生産及びMV生産を抑制することを発見し、緑膿菌の病原制御における新たな可能性を提示した。

许多致病细菌将含有毒素的膜囊泡 (MV) 释放到细胞外。 MV具有将致病因子转运至宿主和外来微生物的功能。在本研究中，我们阐明了水稻的生产机制和MV的信息传递机制，还发现了控制MV产生的技术，并获得了控制MV感染的知识。在生物膜等微生物复杂系统中，存在高浓度的细胞外信号物质，这些信号物质还控制参与生物膜形成的基因。铜绿假单胞菌分泌假单胞菌喹诺酮信号（PQS）作为细胞外信号递质，同时也作为 MV 产生的调节因子。当我们研究信号物质PQS如何影响异源细菌时，我们发现PQS不仅促进异源革兰氏阴性菌产生MV，而且还诱导革兰氏肠道细菌产生MV。此外，尽管 MV 在 PQS 信息传递中发挥着重要作用，但 MV 如何与细胞相互作用并促进信息传递的细节尚不清楚。因此，我们使用荧光标记的 MV 分析了 MV 与细胞之间的相互作用。结果表明，表面负电荷对于 MV 与细胞的融合很重要。许多细菌，包括大肠杆菌，分泌吲哚化合物作为细胞外信号物质。申请人发现，包括吲哚化合物在内的双环碳化合物可抑制铜绿假单胞菌中PQS和MV的产生，为控制铜绿假单胞菌的发病机制提供了新的可能性。