ヘリコバクター・シネディの特定のクローンに存在する新規のゲノム修飾の役割解明

• Project/Area Number: 19K07074
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 林原 絵美子 国立感染症研究所, 細菌第二部, 室長 (20349822)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: Phosphorothioate化修飾 / Helicobacter cinaedi / DNA修飾 / メチル化 / Helicobacter / Dnd遺伝子 / Restriction-Modification / Phosphorothioate DNA

Outline of Research at the Start

Helicobacter cinaediは菌血症や蜂窩織炎の原因菌として分離され，院内感染を起こす．申請者は，院内感染事例由来の特定のクローンにはDNAのPhosphorothioate（PT）化修飾を行うdnd遺伝子群が特異的に存在することを見出した．DNAのメチル化修飾は外来DNAから自己のDNAを守るRMシステムの一環であるだけでなく，遺伝子の発現調節を介して病原性や環境適応に寄与している．一方，PT化修飾は近年明らかになったDNA修飾であり，その役割には不明な点が多い．そこで，本研究ではH. cinaediの病原性や環境適応におけるPT化修飾の寄与を明らかにする．

Outline of Annual Research Achievements

DNAのPhosphorothioate（PT）化修飾は最近近年明らかになった新規のDNA修飾であり、メチル化修飾では塩基がメチル化されるのに対し、PT化修飾ではデオキシリボースを繋ぐリン酸基の酸素が硫黄に置換される。メチル化修飾は外来DNAから自己のDNAを守るRestriction-Modification（RM）システムの一環であるだけでなく、遺伝子の発現調節を介して病原性や環境適応に寄与している。一方，PT化修飾の役割には不明な点が多い。
我々はこれまでにH. cinaediの新規Autotransporter proteinが接着因子として機能していることを明らかにするなど、H. cinaedi感染による病態発現に寄与する因子の解析を進めてきた。本研究ではH. cinaediの院内感染由来クローンCC9が特異的にdnd遺伝子群を持つことに着目して研究を進めてきた。まずCC9であるMRY08-1234株のdnd欠損株を作製し解析した結果，PT化標的配列を明らかにした．さらにdnd遺伝子群欠損株のRNA-Seq解析の結果，dnd欠失株では野生株と比較し，二成分制御系や鞭毛の糖鎖修飾に関連するタンパク質をコードする遺伝子が有意に発現減少しており、細菌のPT化修飾が宿主適応に関連する因子の発現を調節している可能性が見出された。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of HcaA, a novel autotransporter protein in <i>Helicobacter cinaedi</i> , and its role in host cell adhesion (2023)
  • Author(s): Aoki Sae、Mori Shigetarou、Matsui Hidenori、Shibayama Keigo、Kenri Tsuyoshi、Rimbara Emiko
  • Journal Title: mSphere Volume: 8 Issue: 6
  • DOI: 10.1128/msphere.00403-23
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] ヒトに感染するHelicobacter属菌について (2023)
  • Author(s): 林原 絵美子
  • Journal Title: 日本臨床微生物学会雑誌 Volume: 33 Pages: 1-11
• [Journal Article] Characterization of HcaA, a novel autotransporter protein in Helicobacter cinaedi, and its role in host cell adhesion (2022)
  • Author(s): Aoki Sae、Mori Shigetarou、Matsui Hidenori、Shibayama Keigo、Kenri Tsuyoshi、Rimbara Emiko
  • Journal Title: bioRxiv Volume: - Pages: 517170-517170
  • DOI: 10.1101/2022.11.18.517170
  • Open Access
• [Journal Article] Determining Infected Aortic Aneurysm Treatment Using Focused Detection of Helicobacter cinaedi (2022)
  • Author(s): Jien Saito、Emiko Rimbara、Shingo Inaguma、Chihiro Hasegawa、Shinji Kamiya、Akihiro Mizuno、Yoshiaki Sone、Tatsuhito Ogawa、Yukihide Numata、Satoru Takahashi、Miki Asano
  • Journal Title: Emerging Infectious Diseases Volume: 28 Issue: 7 Pages: 1494-1498
  • DOI: 10.3201/eid2807.212505
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 2 Establishment of a reference panel of Helicobacter pylori strains for antimicrobial susceptibility testing. (2022)
  • Author(s): Kenji Yokota, Takako Osaki, Shunji Hayashi, Shin-Ichi Yokota, Hiroaki Takeuchi, Emiko Rimbara, Hinako Ojima, Toyotaka Sato, Hideo Yonezawa, Keigo Shibayama, Kengo Tokunaga, Shigeru Kamiya, Kazunari Murakami, Mototsugu Kato, Toshiro Sugiyama
  • Journal Title: Helicobacter Volume: Jun;27(3) Issue: 3 Pages: 12874-12874
  • DOI: 10.1111/hel.12874
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Non-Helicobacter pylori Helicobacter (NHPH) positive gastric cancer (2022)
  • Author(s): Yasuda Tomohiko、Lee Hyun Seok、Nam Su Youn、Katoh Hiroto、Ishibashi Yuko、Yamagata Murayama Somay、Matsui Hidenori、Masuda Hiroki、Rimbara Emiko、Sakurazawa Nobuyuki、Suzuki Hideyuki、Yoshida Hiroshi、Seto Yasuyuki、Ishikawa Shumpei、Jeon Seong Woo、Nakamura Masahiko、Nomura Sachiyo
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41598-022-08962-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isolation and characterization of Helicobacter suis from human stomach (2021)
  • Author(s): Rimbara Emiko、Suzuki Masato、Matsui Hidenori、Nakamura Masahiko、Morimoto Misako、Sasakawa Chihiro、Masuda Hiroki、Nomura Sachiyo、Osaki Takako、Nagata Noriyo、Shibayama Keigo、Tokunaga Kengo
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 118 Issue: 13
  • DOI: 10.1073/pnas.2026337118
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Complete Genome Sequence of Helicobacter suis Strain SNTW101c, Originally Isolated from a Patient with Nodular Gastritis (2020)
  • Author(s): Rimbara Emiko、Suzuki Masato、Matsui Hidenori、Nakamura Masahiko、Kobayashi Hirotaka、Mori Shigetarou、Shibayama Keigo
  • Journal Title: Microbiology Resource Announcements Volume: 9 Issue: 1
  • DOI: 10.1128/mra.01340-19
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Characterization of novel autotransporter protein HcaA in Helicobacter cinaedi (2023)
  • Author(s): 青木 沙恵、森 茂太郎、松井 英則、柴山 恵吾、見理 剛、林原 絵美子
  • Organizer: 第96回日本細菌学会総会
• [Presentation] Helicobacter cinaedi における新規病原因子の特徴および役割の解明 (2023)
  • Author(s): 青木 沙恵、森 茂太郎、松井 英則、柴山 恵吾、見理 剛、林原 絵美子
  • Organizer: 第29回日本ヘリコバクター学会 学術集会
• [Presentation] Characterization of novel autotransporter protein HcaA in Helicobacter cinaedi (2022)
  • Author(s): Sae Aoki, Shigetarou Mori, Hidenori Matsui, Keigo Shibayama, Tsuyoshi Kenri, Emiko Rimbara
  • Organizer: 第96回日本細菌学会総会
• [Presentation] Isolation and characterization of non-Helicobacter pylori Helicobacter species infecting human stomach (2022)
  • Author(s): Emiko Rimbara
  • Organizer: The 21th International Workshop on Campylobacter, Helicobacter and Related Organisms
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Characterization Of Helicobacter Suis Isolated From Human Stomach (2022)
  • Author(s): Rimbara E, Suzuki M, H. Matsui, M. Nakamura, M. Morimoto, C. Sasakawa, H. Masuda, S. Nomura, T. Osaki, N. Nagata, K. Shibayama, K. Tokunaga
  • Organizer: World Microbe Forum
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ヒト胃に感染するヘリコバクター・スイスについて (2022)
  • Author(s): 林原絵美子
  • Organizer: 第91回日本感染症学会西日本地方会学術集会、第64回日本感染症学会中日本地方会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 3.イヌおよびネコの胃生検組織から分離された2つの新種Helicobacter属菌 (2022)
  • Author(s): 青木 沙恵、鈴木 仁人，森 茂太郎，柴山 恵吾，大野 耕一，見理 剛，林原 絵美子
  • Organizer: 第104回日本細菌学会関東支部総会
• [Presentation] Bacterial and genomic characteristics of non-Helicobacter pylori Helicobacter species, including Helicobacter suis (2022)
  • Author(s): Rimbara E, Suzuki M, Tokunaga K, Mabe K, Nanjo S, Aoki S, Matsui H, Ohno K, Shibayama K, Kenri T.
  • Organizer: 第27回日本ヘリコバクター学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 胃MALTリンパ腫におけるHelicobacter suis感染の関与 (2020)
  • Author(s): 徳永 健吾 , 林原 絵美子 , 松井 英則 , 鈴木 仁人 , 大崎 敬子 , 井田 陽介 , 三好 佐和子 , 長濱 清隆 , 大野 亜希子 , 三好 潤 , 柴山 恵吾 , 久松 理一 , 岡本 晋
  • Organizer: 第100回日本消化器内視鏡学会総会
• [Presentation] Helicobacter suis胃粘膜感染と病態発症 (2020)
  • Author(s): 鈴木 仁人, 林原 絵美子, 松井 英則, 徳永 健吾, 柴山 恵吾
  • Organizer: 日本ヘリコバクター学会第26回学術集会
• [Presentation] Helicobacter suis SNTW101株の培養成功と完全ゲノム配列の決定 (2020)
  • Author(s): 林原 絵美子(国立感染症研究所 細菌第二部), 松井 英則, 鈴木 仁人, 中村 正彦, 柴山 恵吾, 徳永 健吾
  • Organizer: 日本ヘリコバクター学会第26回学術集会
  • Invited
• [Presentation] Antimicrobial resistance in Helicobacter cinaedi (2020)
  • Author(s): 林原絵美子、森茂太郎、金玄、鈴木仁人、柴山恵吾
  • Organizer: 第93回日本細菌学会総会
  • Invited
• [Presentation] ヘリコバクター・スイス感染症の診断のための定期健康診断の提案 (2020)
  • Author(s): 松井 英則, 林原 絵美子, 鈴木 仁人, 柴山 恵吾
  • Organizer: 第93回日本細菌学会総会
• [Presentation] Helicobacter suis SNTW101株の培養成功と完全ゲノム配列の決定 (2019)
  • Author(s): 林原絵美子、松井英則、鈴木仁人、中村正彦、柴山恵吾
  • Organizer: 第25回日本ヘリコバ クター学会学術集会
• [Presentation] 培養、血清抗体を含めた新たな診断法- ヘリコバクター・スイス感染の迅速検査法の開発(II) (2019)
  • Author(s): 松井 英則, 林原 絵美子, 鈴木 仁人, 柴山 恵吾, 村山 そう明, 寺尾 秀一, 下山 克, 間部 克裕, 中村 正彦
  • Organizer: 第25回日本ヘリコバ クター学会学術集会