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Comprehensive expression and functional elucidation of a novel carbapenem resistance gene derived from Bacteroides fragilis

Research Project

Project/Area Number 17K08824
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Bacteriology (including mycology)
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Goto Takatsugu  岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 助教 (80326355)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 香お里  岐阜大学, 高等研究院, 教授 (20242729)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
KeywordsBacteroides fragilis / carbapenem 耐性 / 中等度耐性 / 全ゲノム解析 / class D β-lactamase / 薬剤耐性機構 / 薬剤耐性 / カルバペネム耐性 / 全ゲノム配列 / β-lactamase / シャトルベクター / MIC / 嫌気性菌 / カルバペネム耐性菌 / 細菌 / ゲノム / 遺伝子 / 抗生物質 / 薬学
Outline of Final Research Achievements

We determined the complete genome sequence of the Bacteroides fragilis GAI92214, a strain intermediately resistant to carbapenems. The GAI92214 chromosome had a unique region, including erythromycin-, tetracycline resistance genes, and an uncharacterized class D β-lactamase gene. Recombinant class D β-lactamase in Escherichia coli significantly degraded ampicillin (64-fold higher MIC than that of the negative control strain) but did not degrade carbapenems. The recombinant enzyme in B. fragilis also did not degrade carbapenems. Other genomic approaches are needed to identify other factors contributed to carbapenem intermediate resistance in the GAI92214 strain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト腸管に常在する嫌気性菌 Bacteroides fragilis の耐性株は国内外で多剤耐性傾向にあり、時に化学療法を難渋させる。本耐性株の約 80 % は carbapenem 中等度耐性を呈するが、その耐性機構は世界において未だ解明されていない。我々は本研究にて、世界に先立ち carbapenem 中等度耐性株の全ゲノム配列の解読に成功し、本菌株特有の薬剤耐性遺伝子領域などを見出した点で学術的・社会的意義は高い。本領域中で今回機能解析を行った class D β-lactamase は、当該中等度耐性に寄与していなかったものの、獲得した全ゲノム情報は今後の耐性因子の網羅的探索に役立つ。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis GAI92214 株由来 class D β-lactamase の大腸菌ならびに B. fragilis 内での機能解析2021

    • Author(s)
      後藤 隆次、林 将大、森田 雄二、田中 香お里
    • Organizer
      第50回日本嫌気性菌感染症学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of class D β-lactamase from Bacteroides fragilis GAI92214, a strain intermediately resistant to carbapenems2021

    • Author(s)
      Takatsugu Goto, Masahiro Hayashi, Yuji Morita, Kaori Tanaka
    • Organizer
      World Microbe Forum 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Complete Genome Sequence of Bacteroides fragilis Strain GAI92214 Conferred Carbapenem-Intermediate Resistance2020

    • Author(s)
      Takatsugu Goto, Masahiro Hayashi, Yuji Morita, Kaori Tanaka
    • Organizer
      ASM microbe 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 B. fragilis 由来 class D β-lactamase の E. coli ならびに B. fragilis 内での機能解析2020

    • Author(s)
      後藤 隆次、林 将大、森田 雄二、田中 香お里
    • Organizer
      第 93 回 日本細菌学会総会(一般演題)(国内学会)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis GAI92214 株由来 class D β-lactamase の機能解析2019

    • Author(s)
      後藤 隆次、林 将大、森田 雄二、田中 香お里
    • Organizer
      第56回 日本細菌学会中部支部総会・第53回 ビブリオシンポジウム(一般演題)(国内学会)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis 由来 class D β-lactamase の機能解析2019

    • Author(s)
      後藤 隆次、林 将大、森田 雄二、田中 香お里
    • Organizer
      第 92 回 日本細菌学会総会(一般演題)(国内学会)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis GAI92214 株の全ゲノム解析2018

    • Author(s)
      後藤 隆次、森田 雄二、林 将大、田中 香お里
    • Organizer
      第 48 回 日本嫌気性菌感染症学会総会・学術集会 (一般演題) (国内学会)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis の全ゲノム構造解析2018

    • Author(s)
      後藤 隆次、森田 雄二、林 将大、田中 香お里
    • Organizer
      第 91 回 日本細菌学会総会 (一般演題) (国内学会)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] カルバペネム中等度耐性 Bacteroides fragilis GAI92214 株の全ゲノム構造解析2017

    • Author(s)
      後藤 隆次、森田 雄二、林 将大、田中 香お里
    • Organizer
      第 54 回 日本細菌学会中部支部総会 (一般演題) (国内学会)
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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