ポイント
- 黄色ブドウ球菌の周囲にＲＮＡ（通常は遺伝情報の伝達やたんぱく質の合成を行う物質）が存在し、そのＲＮＡが薬剤や免疫の働きを阻害するバイオフィルムの形成に利用されていることを発見しました。
- 細胞の内側で機能するものとされていたＲＮＡが、細胞の外側でも機能していることが新たに判明しました。
- 環境中のＲＮＡのバイオフィルムへの取り込みに、黄色ブドウ球菌が菌の外側に産生している多糖類が重要な役割を果たす仕組みを明らかにしました。
- 難治性細菌感染症に対する新しい治療法の開発につながると期待できます。
自然界やヒトの体内などに存在する細菌は、バイオフィルムと呼ばれる細菌が集まったすみかのような生物膜を作りますが、このすみかの建築に使われる材料は菌体外マトリクス（細胞と細胞の間、あるいは細胞集団と細胞集団の間の隙間を満たす物質）と呼ばれています。細菌周辺がバイオフィルムで覆われると抗菌薬や免疫系の働きを阻害するため、病原細菌がヒトの体内でバイオフィルムを形成することは治療を困難にし、感染症の難治化・慢性化を引き起こします。このため、病原細菌がバイオフィルムを作るのに用いる材料やバイオフィルムが作られる仕組みを解明することは、難治性細菌感染症に対する新しい治療法の開発につながると期待できます。
東京慈恵会医科大学 細菌学講座（主任教授 金城 雄樹）の千葉 明生 助教、杉本 真也 准教授らの研究グループは、東京大学 大学院新領域創成科学研究科 メディカル情報生命専攻の鈴木 穣 教授らと共同で、病原細菌である黄色ブドウ球菌が周囲のＲＮＡをバイオフィルムの構成要素として利用していることを明らかにしました。また、黄色ブドウ球菌の菌体外マトリクスの成分である多糖類がＲＮＡのバイオフィルムへの取り込みに重要な役割を果たす仕組みを明らかにしました。これにより、バイオフィルムへのＲＮＡの取り込みを阻害する薬剤やバイオフィルムに含まれるＲＮＡを特異的に分解する酵素製剤などの、ＲＮＡを標的とした難治性細菌感染症の予防法や治療法の開発が期待されます。
本研究成果は、２０２２年４月４日（月）（日本時間）に、国際学術誌「ｎｐｊ Ｂｉｏｆｉｌｍｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｍｅｓ」に公開される予定です。
本研究は、日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究（Ａ）（１５Ｈ０５６１９）、基盤研究（Ｂ）（２０Ｈ０２９０４）、若手研究（２０Ｋ１６０５７）、新学術領域研究 ゲノム支援（２２１Ｓ０００２）、新学術領域研究 先進ゲノム支援（１６Ｈ０６２７９（ＰＡＧＳ））、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究（ＥＲＡＴＯ）「野村集団微生物制御プロジェクト」（ＪＰＭＪＥＲ１５０２）などの一環として行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４１５ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Staphylococcus aureus utilizes environmental RNA as a building material in specific polysaccharide-dependent biofilms”
- ＤＯＩ：10.1038/s41522-022-00278-z
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
杉本 真也（スギモト シンヤ）
東京慈恵会医科大学 医学部 細菌学講座 准教授
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
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科学技術振興機構 研究プロジェクト推進部 ＩＣＴ／ライフイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
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