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Identification of functional factors of Mycobacterium tuberculosis M strain using non-synonymous SNP

Research Project

Project/Area Number 16K08347
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Environmental and hygienic pharmacy
Research InstitutionHokkaido University of Science (2018)
Hokkaido Pharmaceutical University School of Pharmacy (2016-2017)

Principal Investigator

Maeda Shinji  北海道科学大学, 薬学部, 教授 (50250212)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) FUJIWARA nagatoshi   (80326256)
WADA takayuki   (70332450)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords結核菌 / ゲノム / 一塩基多型 / 非同義SNP / 非同義置換 / SNP / 抗酸菌 / 変異遺伝子発現 / 細菌
Outline of Final Research Achievements

M strains that form a large cluster of Mycobacterium tuberculosis isolated in Japan are one of the Beijing modern-type strains that are reported to be highly pathogenic. The whole genome analysis of the M strain revealed that 45 genes have a single nucleotide polymorphism (SNP) accompanied by amino acid substitution (non-synonymous).
Focusing on these genes, plasmids were constructed having the wild type nucleotide (H37Rv sequence) and the mutation type (M strain sequence). The transformation efficiency and the growth rate were compared between them. The fatty acid metabolic enzymes, fadD25 and fadB3 may be involved in infectivity and virulence because the transformation efficiency was higher when the M strain mutant type was expressed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

M株のゲノム解析により得られた非同義一塩基多型を持つ遺伝子解析によって、結核菌を含む抗酸菌では、脂肪酸代謝酵素のアミノ酸置換により、形質転換効率が高くなった。このように、脂肪酸代謝酵素の構造変化により表現型に変化が生じることは、脂肪酸合成酵素が病原性や感染性などに関与している可能性を示唆する。重要な病原性因子(遺伝子)が特定できれば、より危険度の高い結核菌を迅速に鑑別することが可能になる。また、新規抗微生物薬の標的となる反応を特定することができる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 反復配列多型(VNTR)分析を利用した結核菌とBCG 推定の可能性2018

    • Author(s)
      前田伸司、藤原永年、山本三郎、瀧井猛将
    • Journal Title

      感染症学雑誌

      Volume: 92 Pages: 705-709

    • NAID

      130007754746

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 都市部における来日外国人と地域住民間の結核感染動態に関する分子疫学研究2017

    • Author(s)
      村瀬良朗、大角晃弘、 渡辺ゆう、 神楽岡澄、石原恵子、誉田千晶、内村和弘、前田伸司、瀧井猛将、石川信克
    • Journal Title

      結核

      Volume: 92 Pages: 431-439

    • NAID

      40021193511

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非同義置換一塩基多型を利用した結核菌M株の機能因子の探索2019

    • Author(s)
      前田伸司、和田崇之、藤原永年
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トリ型結核菌Mycobacterium aviumの酸性環境下における適応機構の解析2019

    • Author(s)
      瀧井猛将、小川翔大、大原直也、小川賢二、八木哲也、藤原永年、前田伸司、伊藤佐生智、肥田重明、小野嵜菊夫
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非結核性抗酸菌臨床分離株の新規糖ペプチド脂質抗原と生合成遺伝子群の解析2019

    • Author(s)
      藤原永年、宮本友司、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非結核性抗酸菌・臨床分離株で産生される新規糖ペプチド脂質抗原の生合成遺伝子群解析2018

    • Author(s)
      藤原永年、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
    • Organizer
      第91回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Establishment of VNTR typing system in Japan for Beijing genotype of Mycobacterium tuberculosis2017

    • Author(s)
      Shinji Maeda
    • Organizer
      6th Conference of International Union Against Tuberculosis and Lung Disease Asia Pacific Region, 2017
    • Place of Presentation
      東京(東京国際フォーラム)
    • Year and Date
      2017-03-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 結核菌の遺伝系統と型別法2016

    • Author(s)
      前田伸司、和田崇之、藤原永年
    • Organizer
      第28回微生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      愛知(愛知学院大学薬学部)
    • Year and Date
      2016-09-02
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ハノイ地区の結核再治療群から分離された結核菌の遺伝系統と型別2016

    • Author(s)
      前田伸司、松下育美、土方美奈子、慶長直人
    • Organizer
      第91回日本結核病学会総会
    • Place of Presentation
      石川(石川県立音楽堂、ホテル日航金沢)
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 次世代シークエンサーを用いたBCG Tokyo 172のシードロットおよび市販ロットにおけるヘテロ変異検出2016

    • Author(s)
      和田崇之、岩本朋忠、前田伸司、山本太郎、山本三郎、大原直也
    • Organizer
      第91回日本結核病学会総会
    • Place of Presentation
      石川(石川県立音楽堂、ホテル日航金沢)
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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