ストレプトコッカスのバイオフィルム感染症治療に向けた研究

链球菌生物膜感染治疗的研究

• 批准号: 22K09953
• 负责人: 矢野 貴人
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• 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-22K09953/
• 关键词: バイオフィルム; ストレプトコッカス

ストレプトコッカス属細菌は口腔内の常在菌であるが、血中に侵入すると人工弁・弁膜症患者において感染性心内膜炎を引き起こす。これはバイオフィルムによる慢性・難治性感染症の典型例であり、抗生物質による治療は不可能で外科的な弁置換術が必要となる。ストレプトコッカス属細菌による難治性感染症の治療には、バイオフィルム形成を阻害するとともに、一旦形成されたバイオフィルムを不安定化・破壊するという二方面からのアプローチが必要である。申請者らはバイオフィルム形成開始シグナルの産生酵素であるComAの解析を行い、その知見をもとに、バイオフィルム形成を阻害する低分子化合物を得ている。本研究では、バイオフィルムの安定化に寄与していると考えられているDNA結合タンパク質HUの機能・構造解析を行い、バイオフィルムの不安定化・破壊を促す方策を見いだすとともに、バイオフィルム形成阻害剤との相乗効果についても解析する。本年度はS. mutans由来のHUタンパク質の大腸菌内での発現と精製の方法を確立し、得られたHUタンパク質のDNA結合能をゲルシフトアッセイにより解析した。また、HUタンパク質のDNA結合に関わると想定される部位に存在する塩基性アミノ酸残基に変異を導入した変異型HUを作製し、解析した。今後、S. mutansが形成するバイオフィルムに対するHUタンパク質の安定化の有無について検討する。

链球菌是口腔中的正常细菌，但当它们侵入血流时，会引起人工瓣膜和瓣膜性心脏病患者的感染性心内膜炎。这是生物膜引起的慢性、难治性感染的典型例子，无法用抗生素治疗，需要手术瓣膜置换术。治疗由链球菌引起的难治性感染需要双管齐下的方法：抑制生物膜形成以及一旦形成就破坏和破坏生物膜。申请人分析了ComA（一种产生生物膜形成起始信号的酶），并基于该知识，他们获得了抑制生物膜形成的低分子化合物。在这项研究中，我们分析了 DNA 结合蛋白 HU 的功能和结构，该蛋白被认为有助于生物膜的稳定，并找到了促进生物膜不稳定和破坏以及抑制生物膜形成的方法。还将分析与药物的协同效应。今年，我们建立了在大肠杆菌中表达和纯化源自变形链球菌的HU蛋白的方法，并通过凝胶迁移实验分析了获得的HU蛋白的DNA结合能力。此外，我们创建并分析了突变体 HU，其中突变被引入到 HU 蛋白中被认为涉及 DNA 结合的位点的碱性氨基酸残基中。未来，我们将研究 HU 蛋白是否稳定变形链球菌形成的生物膜。