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Regulation mechanisms of Shiga toxin production by GWAS in EHEC.

Research Project

Project/Area Number 17K15686
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Bacteriology (including mycology)
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Sato Mitsuhiko  九州大学, 医学研究院, 学術研究員 (30783013)

Research Collaborator Hayashi Tetsuya  
Ogura Yoshitoshi  
Gotoh Yasuhiro  
Nakamura Keiji  
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords腸管出血性大腸菌 / GWAS / 志賀毒素 / ゲノム / O121 / 細菌
Outline of Final Research Achievements

Shiga toxin2 (Stx2), one of the major virulence factors of Enterohemorrhagic E. coli(EHEC), is encoded by bacteriophage. Although the Stx2-encoding phage of the EHEC O121 has a very low genetic diversity, the stx2 production level is variable independent on strains. Then, we searched the mutation which regulated the stx2 production level on the chromosome genome using genome-wide association study (GWAS). GWAS analysis in 59 strains from Japan and Belgium identified 47 mutations in the genome. All of these are annotated in mobile element genetic elements. It suggests that other phages, rather than chromosomal genomes, may be involved in regulating stx2 production level of O121.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

O157に代表される腸管出血性大腸菌において、その病原因子である志賀毒素の産生量を制御するメカニズムの一端を明らかにした。これは、ファージ内の遺伝的多様性が低くstx2産生量の多様性が高いという特徴をもつO121と、ゲノム情報を大量に解読できる次世代シークエンサーに加えて、大量のゲノム情報から関連する領域を探索するゲノムワイド関連解析が組み合わさることによって初めて実現可能となった。さらなる詳細な研究やその他の腸管出血性大腸菌との比較によって、強毒化しやすい大腸菌の特徴を事前に検査することが可能となり、その潜在的な危険性の評価が期待できる。

Report

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

    (4 results)

All 2019 2018

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Serratia marcescenceの大規模比較ゲノム解析2019

    • Author(s)
      小野友行、佐藤光彦、中村佳司、後藤恭宏、西田梨留子、井口純、後藤直正、伊藤武彦、小椋義俊, 林哲也
    • Organizer
      第92回細菌学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Stx2を産生するCryptic Escherichia clade Iの潜在的病原性の解明2019

    • Author(s)
      有水遥子、勢戸和子、磯部順子、桐野有美、佐藤光彦、中村佳司、後藤恭宏、林哲也、小椋義俊
    • Organizer
      第92回細菌学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Serratia marcescenceの多様性:ゲノム配列に基づいた大規模かつ高精度な系統解析2018

    • Author(s)
      小野友行、佐藤光彦、中村佳司、後藤恭宏、西田梨留子、井口純、後藤直正、伊藤武彦、小椋義俊, 林哲也
    • Organizer
      第71回細菌学会九州支部総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 腸管出血性大腸菌O121:H19のゲノム多様性とStx2産生量の菌株間バリエーション2018

    • Author(s)
      西田留梨子・中村佳司・佐藤光彦・村瀬一典・後藤恭宏・大岡唯祐・伊豫田淳・大西真・小椋義俊・林哲也
    • Organizer
      第91回日本細菌学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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