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Structure analysis of Staphylococcus bacteriophage S13'

Research Project

Project/Area Number 18K06154
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43040:Biophysics-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba (2019-2020)
Osaka University (2018)

Principal Investigator

Miyazaki Naoyuki  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (00634677)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内山 淳平  麻布大学, 獣医学部, 講師 (20574619)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsクライオ電子顕微鏡 / 単粒子解析 / 構造解析 / バクテリオファージ / ウイルス / 感染機構 / 宿主認識 / ファージ療法 / ファージ / 電子顕微鏡 / 構造生物学 / 感染症
Outline of Final Research Achievements

We analyzed the infection mechanisms of Staphylococcus bacteriophages S13’ and S6 by cryo-electron microscopy for practical and effective application of phage therapy for the Staphylococcus aureus infectious diseases. The S13’ is a small phage in the Podoviridae family with a head diameter of about 50 nm and a non-contractile tail length of about 40 nm, while the S6 is a large Myoviridae phage with a diameter of about 140 nm and a contractile tail length of about 250 nm. We succeeded to build atomic models for almost all of the proteins that make up the phage particle. On the other hand, we determined the tail structures of S6 before and after contraction, and then we reveals the contractile mechanism of the tail.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

黄色ブドウ球菌感染症では、抗菌薬の過剰な使用により、耐性菌が蔓延し、抗菌薬による治療は困難に直面している。その代替療法として有望視されているものが、最近に感染するウイルス(バクテリオファージ)の溶菌活性を利用するファージ療法である。しかし、そのファージ療法に用いるファージの感染・増殖機構に関わる構造生物学的な研究は少なく、非常に遅れている。本研究では、ファージ療法に用いることができる黄色ブドウ球菌ファージを対象として、その宿主認識・感染機構を明らかにするために、黄色ブドウ球菌ファージS13’とS6の構造を決定した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Fundamental cell morphologies examined with cryo-TEM of the species in the novel five genera robustly correlate with new classification in family Mycobacteriaceae.2020

    • Author(s)
      H. Yamada, K. Chikamatsu, A. Aono, K. Murata, N. Miyazaki, Y. Kayama, A. Bhatt, N. Fujiwara, S. Maeda, S. Mitarai
    • Journal Title

      Front Microbiol.

      Volume: 16(11) Pages: 562395-562395

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.562395

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    • Author(s)
      Song Chihong、Takai-Todaka Reiko、Miki Motohiro、Haga Kei、Fujimoto Akira、Ishiyama Ryoka、Oikawa Kazuki、Yokoyama Masaru、Miyazaki Naoyuki、Iwasaki Kenji、Murakami Kosuke、Katayama Kazuhiko、Murata Kazuyoshi
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 16 Issue: 7 Pages: e1008619-e1008619

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1008619

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    • Author(s)
      Okamoto Kenta、Ferreira Ricardo J.、Larsson Daniel S.D.、Maia Filipe R.N.C.、Isawa Haruhiko、Sawabe Kyoko、Murata Kazuyoshi、Hajdu Janos、Iwasaki Kenji、Kasson Peter M.、Miyazaki Naoyuki
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 28 Issue: 8 Pages: 888-896

    • DOI

      10.1016/j.str.2020.04.016

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      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
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      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
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      生理研研究会
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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