生体内での緑膿菌の活動に必須な遺伝子群のIVET解析とその応用によるワクチン開発

Research Project

Project/Area Number	19K07567
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research Institution	Kurume University
Principal Investigator	木田豊久留米大学, 医学部, 准教授 (30309752)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	緑膿菌 / IVET / プロモータートラップ / 病原性因子 / 病原性
Outline of Research at the Start	本研究では、緑膿菌が生体内で生存・増殖するために必要とする遺伝子群をin vivo expression technology (IVET) によって網羅的に同定し、それらの中でも生体内での緑膿菌が特異的に発現する直接的ならびに間接的な病原性因子、とりわけ生体内における緑膿菌の生存・増殖に関与する菌体表層あるいは菌体外分泌蛋白質が、緑膿菌ワクチンの新たな免疫原として有用であるかを検討することを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では緑膿菌が生体内で生存・増殖する際に必要となる遺伝子群を解析するために、in vivo expression technology (IVET) 法による実験系を確立することを目的としている。昨年度までに、IVET法の実施に必要なプロモータートラップライブラリー緑膿菌PAO1株の作製を終了し、このライブラリー緑膿菌PAO1株が生体 (マウスなど) 内における緑膿菌の活動に必須な遺伝子群のIVET解析に十分に適用可能であることを実証した。創傷からの分離株であるPAO1株は、臨床分離株の中では稀なO抗原型株であるが、緑膿菌の病原性を研究するための標準株として広く使用されている。また、PAO1株は長期間の継代により実験室に馴化した株であることも指摘されており、本菌株を用いた病原性研究は、本来の緑膿菌感染症を議論するためには多少問題があると思われる。このような問題を考慮すると、本菌の病原性の研究には最近の臨床分離株の中から、広く分布するO抗原型の株を選別して用いるべきであると考えられる。そこで、今年度は宿主に対して全身性感染を引き起こす能力を有すると考えられる血液培養由来緑膿菌株の全ゲノム配列解析によって各菌株のO抗原型別と詳細な系統解析を行うことで、最も多く分布するO抗原型・系統群の中からIVET解析用の菌株を選択することにした。本学において2017-2019年に分離された43株の血液培養由来緑膿菌からゲノムDNAを調製し、新学術領域研究「先進ゲノム支援」の支援によって、これらの株の全ゲノム配列を決定することができた。一方、セルソーターによる細菌のソーティングはIVET解析を効率的行うために重要である。そこで、様々なレベルでGFPを発現する緑膿菌株を検体としてソーティング条件を検討することで、緑膿菌のソーティング条件を設定することができた。