Bacillus属細菌由来ナノ粒子を抗原担体としたワクチン開発

使用芽孢杆菌纳米颗粒作为抗原载体开发疫苗

• 批准号: 22K05400
• 负责人: 安部 公博
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 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-22K05400/
• 关键词: 枯草菌; 膜小胞; Bacillus; membrane vesicle; vaccine

現在、世界中でコロナウイルスの流行により、感染症対策への注目が非常に高まってきている。ワクチン接種は、感染症予防や感染拡大の抑制のための最も有効な手段であると考えられる。変異型コロナウイルスが次々と出現している現状からも明らかなように、時間とともに変貌する病原体にも迅速に対応できる次世代ワクチンの開発が急務となっている。そこで本研究は、Bacillus属細菌の代表的な菌株であり、我々の食生活にも非常になじみ深い納豆を作る納豆菌(Bacillus subtilis natto)と遺伝子改変を容易に行うことができる枯草菌 (Bacillus subtilis str.168等)が生産する膜小胞を材料にしたワクチンを開発することを目的として、膜小胞生産量向上化と膜小胞の免疫賦活作用の側面から検証を行う。今年度(2022年度)は、枯草菌168株の膜小胞について研究を進めた。特に、本菌株において、どのような機構で膜小胞が生産・制御されているかについて調べた。本研究から、枯草菌の膜小胞生産は、転写因子であるSpo0AとAbrBによって制御されることが明らかとなった。また、これらの転写因子によって調節される遺伝子の内、sublancin168生合成遺伝子群が膜小胞生産に寄与していることが、これらの遺伝子欠損株を用いた解析から明らかとなった。sublancin168は、本菌が生産する抗菌ペプチドである。このことから、培地中に分泌されたsublancin168が枯草菌自身を攻撃して、細胞死に導くことが膜小胞形成に重要な役割を果たすことが示唆された。今回得られた知見は、大量に膜小胞を調整する方法の開発につながると期待できる。

当前，新冠肺炎疫情在全球范围内爆发，传染病控制措施备受关注。疫苗接种被认为是预防传染病和抑制感染传播的最有效手段。从目前变异冠状病毒不断出现的情况可以看出，迫切需要开发能够快速应对随时间变化的病原体的下一代疫苗。因此，本研究的重点是使用枯草芽孢杆菌（芽孢杆菌属细菌的代表菌株，产生我们饮食中非常熟悉的纳豆）和易于进行基因改造的枯草芽孢杆菌，目的是开发一种疫苗。由枯草芽孢杆菌产生的膜囊泡。本财年（2022年），我们对168株枯草芽孢杆菌的膜囊泡进行了研究。特别是，我们研究了该细菌菌株中膜囊泡的产生和调节机制。这项研究表明，枯草芽孢杆菌中膜囊泡的产生受到转录因子 Spo0A 和 AbrB 的调节。此外，使用缺乏这些基因的菌株进行的分析表明，在受这些转录因子调节的基因中，sublancin168生物合成基因有助于膜囊泡的产生。 Sublancin168 是这种细菌产生的抗菌肽。这表明分泌到培养基中的 sublancin168 通过攻击枯草芽孢杆菌本身并导致细胞死亡，在膜囊泡形成中发挥重要作用。这次获得的发现预计将导致大量调节膜囊泡的方法的开发。

项目成果

Biogenesis of membrane vesicles in Bacillus subtilis

枯草芽孢杆菌膜囊泡的生物发生

• 发表时间: 2023
• 作者: Togo Azusa;Uechi Keiko;Mizutani Osamu;Kimura Satoshi;Iwata Tadahisa;上地敬子，平良東紀，水谷治;水谷治，與古田佳世，阿部多恵，上地敬子，外山博英;阿部多恵，與古田佳世，阿部啓悦，外山博英，上地敬子，水谷治;Kimihiro Abe
• 通讯作者: Kimihiro Abe

有胞子細菌における遺伝子再編成

孢子细菌中的基因重排

• 发表时间: 2023
• 作者: 安部 公博;佐藤 勉
• 通讯作者: 佐藤 勉