細胞表層構造のゆらぎから紐解くリステリアのバイオフィルム形成の分子基盤の解明

从细胞表面结构的波动阐明李斯特菌生物膜形成的分子基础

基本信息

批准号：
22K02152
负责人：
山本詩織
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Health Sciences
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-22K02152/
关键词：
Listeria monocytogenes バイオフィルム環境適応細胞表面特性

项目摘要

バイオフィルム形成は微生物の環境への集団適応の一つであり、一度形成すると完全除去は難しく、その形成制御が必要である。食品衛生分野では、食品製造環境等におけるListeria monocytogenesのバイオフィルム形成による食品汚染を介したヒト健康被害が問題とされており、本菌の環境適応に係る分子基盤の解明が求められている。本研究では、L. monocytogenesの環境適応能力に係るゆらぎを明確化すべく、その一因子とされる細胞表面特性の変化を標的としたバイオフィルム形成への影響を明らかにすると共に、その制御を目指す。本研究は、L. monocytogenesのバイオフィルム形成には菌株特異的形質が関与していることから、その一因子である細胞表層構造、特にタイコ酸構造と当該形成能の関係性を一貫的に解析し、これに影響する環境的・科学的因子の特定並びにその挙動・効果を検証する予定である。本年度は、細胞表面特性に伴う物理化学的性質とバイオフィルム形成能との相関性を明らかにするため、細部表層構造の壁タイコ酸組成と繰り返し構造が大きく異なる血清型1/2a及び4bのL. monocytogenes菌株を用いてクリスタルバイオレット染色法によるバイオフィルムの定量を行うと共に、シトクロムc結合アッセイによる細胞表面電荷、及びMicrobiol adhesion to solvents（MATS法）による表面疎水性を測定し、比較検討した。その結果、1/2a株に対して4b株のバイオフィルム形成能は低い傾向が認められた一方で、細胞表面電荷及び表面疎水性については血清型間での有意な差異は認められなかった。以上より、細胞表面電荷及び表面疎水性は血清型に非依存的であると共に、他の細胞表面特性がバイオフィルム形成能に影響を及ぼしている可能性が示唆された。

生物膜的形成是微生物对环境的集体适应之一，一旦形成就很难完全去除，必须控制其形成。在食品卫生领域，食品生产环境中单核细胞增生李斯特氏菌形成生物膜造成的食品污染对人类健康造成的损害已成为一个问题，需要阐明该细菌环境适应的分子基础。在本研究中，为了阐明单增李斯特菌适应环境的能力的波动，我们旨在通过针对因素之一的细胞表面特性的变化来阐明其对生物膜形成的影响，并旨在控制他们。由于菌株特异性特征涉及单核细胞增生李斯特氏菌的生物膜形成，因此本研究持续分析了细胞表面结构（特别是磷壁酸结构）与其形成能力之间的关系，我们计划确定影响的环境和科学因素。这，并验证他们的行为和效果。今年，为了阐明与细胞表面特征相关的理化性质和生物膜形成能力之间的相关性，我们研究了血清型1/2a和4b的L细胞类型，它们在细部表面具有显着不同的壁磷壁酸组成和重复结构使用单核细胞增生菌株通过结晶紫染色来定量生物膜，并通过细胞色素c结合测定来测量和比较细胞表面电荷，以及通过微生物对溶剂的粘附来测量和比较表面疏水性（MATS方法）。结果，虽然观察到4b菌株的生物膜形成能力往往低于1/2a菌株，但在血清型之间的细胞表面电荷和表面疏水性方面没有观察到显着差异。这些结果表明细胞表面电荷和表面疏水性与血清型无关，并且其他细胞表面特性可能影响生物膜形成能力。