センター長

水之江 義充
(兼任)

教授写真
研究コア・リーダー 水之江義充(兼任)
堀誠治(兼任)
橋本和弘(兼任)
矢永勝彦(兼任)
事務局 細菌学講座内
講座(研究室)の概要
慈恵医大・バイオフィルム研究センターは平成27年4月に発足した。本センターは、文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「バイオフィルム感染症制圧研究拠点の形成」(平成24-28年度)の支援を受けた研究を推進するため、本学の先端医学推進拠点群の1拠点として設立されたものである。
 
バイオフィルムとは、細菌が菌体外に分泌する多糖類などのマトリクスと菌の集合体から成る構造物である。細菌が付着・増殖すると、細菌はマトリクスに覆われた状態、すなわちバイオフィルムを形成して薬剤に抵抗性を示し、また生体の防御機構からも逃れやすくなるために治療が困難になる。現在、バイオフィルム感染症は外科系診療科をはじめとしたすべての診療科において極めて重要な課題となっており、根本的な予防法・治療法の開発は急務である。本センターは基礎と臨床が共同し、臨床検体から分離したバイオフィルムの細菌叢を網羅的に解析し、バイオフィルム形成における各細菌の役割と疾患との関連性を解明することにより、バイオフィルム感染症に対する診断法・予防法の開発を行う。また、バイオフィルム形成メカニズムの解明とバイオフィルム形成を阻害する物質の探索を行い、バイオフィルム感染症治療薬の開発を目指した研究を推進する。
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センターの2つのコア
バイオフィルム基礎研究コア(リーダー:水之江義充)
・細菌叢解析班(責任者:水之江義充)
奥田賢一(細菌)、岩瀬忠行(細菌)
・分子メカニズム研究班(責任者:杉本真也)
岩本武夫(基盤)、高田耕司(生物)、千葉明生(細菌) 、米本圭吾(大学院生)
・創薬基盤研究・バクテリオシン利用技術研究班(責任者:奥田賢一)
田嶌亜紀子(細菌)、村井法之(分子生物)、吉井悠(大学院生)、園元謙二(九大)、中山二郎(九大)
・高分解能観察技術開発班(責任者:産業技術総合研究所 佐藤主税)
杉本真也(細菌)、奥田賢一(細菌)

バイオフィルム感染症研究コア(リーダー:堀誠治・橋本和弘・矢永勝彦)
・臨床検体解析班(責任者:矢永勝彦)
橋本和弘(心外)、丸毛啓史(整外)、上園晶一(麻酔)、長堀隆一(心外)
・臨床応用技術開発班(責任者:堀野哲也)
海渡健(中検)、河野緑(臨検)、荒屋潤(呼内)

機構の概略(2015年6月現在)
センター長
水之江義充(「戦略的バイオフィルム感染症制圧研究拠点の形成」代表:細菌学講座)
研究コアリーダー
水之江義充(細菌)、堀誠治(感染)、矢永勝彦(外科)、橋本和弘(心外)
ステアリング・ボード
丸毛啓史(整外)、上園晶一(麻酔)、頴川晋(泌尿)、海渡健(中検)、高田耕司(生物)、岩本武夫(基盤)、杉本真也(細菌)、田嶌亜紀子(細菌)、長堀隆一(心外)、荒屋潤(呼内)
アドバイザリー・ボード
森山寛(耳鼻)、羽野寛(病理)、村井法之(分子生物)、河野緑(臨検)、岩瀬忠行(細菌)
推進部
奥田賢一(細菌)、堀野哲也(感染)、松元裕(研究支援課)
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主な研究テーマ
(1) 黄色ブドウ球菌・大腸菌のバイオフィルム形成機構の解明
(2) 大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)を用いたバイオフィルムの構造解析
(3) バイオフィルム形成阻害薬の探索およびバイオフィルム形成を阻害する医療素材の開発
(4) 細菌の機能性アミロイドに関する研究
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主な業績

1. Iwase T, Matsuo T, Nishioka S, Tajima A, Mizunoe Y. Hydrophobicity of Residue 128 of the Stress-Inducible Sigma Factor RpoS Is Critical for Its Activity. Front Microbiol. 8: 656, Apr 2017.

2. Iwase T, Ogura Y, Hayashi T, Mizunoe Y. Complete Genome Sequence of Klebsiella oxytoca Strain JKo3. Genome Announc. 4(6): pii: e01221-16, Nov 2016.

3. Sugimoto S, Okuda K, Miyakawa R, Sato M, Arita-Morioka K, Chiba A, Yamanaka K, Ogura T, Mizunoe Y, Sato C. Imaging of bacterial multicellular behaviour in biofilms in liquid by atmospheric scanning electron microscopy. Sci Rep. 6:25889, May 2016.

4. Iwase T, Ogura Y, Hayashi T, Mizunoe Y. Complete genome sequence of Klebsiella pneumoniae YH43. Genome Announc. 4 (2): pii: e00242-16, Apr 2016.

5. Koyama R, Okuda K, Matsushita K, Beppu M, Mizunoe Y. Antimicrobial and antibiofilm effects of ozonated water for prevention and treatment of bone and joint infections. J. St. Marianna Univ. 6 (1): p1-7, Jun 2015.

6. Sugimoto S, Arita-Morioka K, Mizunoe Y, Yamanaka K, Ogura T. Thioflavin T as a fluorescence probe for monitoring RNA metabolism at molecular and cellular levels. Nucleic Acids Res. 43(14): e92, Aug 2015.

7. Chiba A, Sugimoto S, Sato F, Hori S, Mizunoe Y. A refined technique for extraction of extracellular matrixes from bacterial biofilms and applicability. Microb Biotechnol. 8(3): 392-403, May 2015.

8. Arita-Morioka K, Yamanaka K, Mizunoe Y, Ogura T, Sugimoto S. A novel strategy for biofilm inhibition by using small molecules targeting molecular chaperone DnaK. Antimicrob Agents Chemother. 59(1): 633-41, Jan 2015.

9. Kinoshita T, Mori Y, Hirano K, Sugimoto S, Okuda K, Matsumoto S, Namiki T, Ebihara T, Kawata M, Nishiyama H, Sato M, Suga M, Higashiyama K, Sonomoto K, Mizunoe Y, Nishihara S, Sato C. Immuno-electron microscopy of primary cell cultures from genetically modified animals in liquid by atmospheric scanning electron microscopy. Microsc Microanal. 20(2): 469-83. Apr 2014.

10. Okuda K, Zendo T, Sugimoto S, Iwase T, Tajima A, Yamada S, Sonomoto K, Mizunoe Y. Effects of bacteriocins on methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilm. Antimicrob Agents Chemother. 57(11): 5572-9. Nov 2013.

11. Iwase T, Tajima A, Sugimoto S, Okuda K, Hironaka I, Kamata Y, Takada K, Mizunoe Y. A simple assay for measuring catalase activity: a visual approach. Sci Rep. 3: 3081. Oct 2013.

12. Hironaka I, Iwase T, Sugimoto S, Okuda K, Tajima A, Yanaga K, Mizunoe Y. Glucose triggers ATP secretion from bacteria in a growth-phase-dependent manner. Appl Environ Microbiol. 79(7): 2328-35. Apr 2013.

13. Sugimoto S, Iwamoto T, Takada K, Okuda K, Tajima A, Iwase T, Mizunoe Y. Staphylococcus epidermidis Esp degrades specific proteins associated with Staphylococcus aureus biofilm formation and host-pathogen interaction. J Bacteriol. 195(8): 1645-55. Apr 2013.

14. Sugimoto S, Iwase T, Sato F, Tajima A, Shinji H, Mizunoe Y. Cloning, expression and purification of extracellular serine protease Esp, a biofilm-degrading enzyme, from Staphylococcus epidermidis. J Appl Microbiol. 111(6): 1406-15. Dec 2011.

15. Shinji H, Yosizawa Y, Tajima A, Iwase T, Sugimoto S, Seki K, Mizunoe Y. Role of fibronectin-binding proteins A and B in in vitro cellular infections and in vivo septic infections by Staphylococcus aureus. Infect Immun. 79(6): 2215-23. Jun 2011.

16. Iwase T, Uehara Y, Shinji H, Tajima A, Seo H, Takada K, Agata T, Mizunoe Y. Staphylococcus epidermidis Esp inhibits Staphylococcus aureus biofilm formation and nasal colonization. Nature. 465(7296): 346-9. May 2010.

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主な競争的研究費
○文部科学省科学研究費補助金・基盤研究(B)「バイオフィルム形成機構に立脚した阻害法の開発」
○文部科学省科学研究費補助金・挑戦的萌芽研究「採食行動の進化における腸内細菌の役割」
○文部科学省科学研究費補助金・若手研究(A)「バイオフィルムマトリクス成分の新機能の開拓」
○国立研究開発法人 科学技術振興機構・ERATO「大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)を用いた複合微生物集団の構造と機能の統合的理解」
○上原記念生命科学財団研究奨励金「VIII型分泌装置の作動原理の解明」
○熊本大学発生医学研究所共同研究旅費支援「分子シャペロンによる菌体外アミロイド線維形成タンパク質の品質管理機構」
○文部科学省科学研究費補助金・若手研究(B)「創薬を指向した新規バイオフィルム形成阻害物質の作用機序研究」
○学術研究振興資金(若手研究者奨励金)「RNAの新機能の解明」
○文部科学省科学研究費補助金・特別研究員奨励費「黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成を阻害する低分子化合物の作用機序解析」
○私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 「バイオフィルム感染症制圧研究拠点の形成」  研究成果報告書
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