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Dissemination and phylogeny of carbapenemase harboring plasmids based on their gene contents.

Research Project

Project/Area Number 20K10457
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

Suzuki Masahiro  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (70446649)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsプラスミド / 薬剤耐性 / カルバペネム耐性腸内細菌科細菌 / 系統解析
Outline of Research at the Start

カルバペネマーゼ産生腸内細菌科細菌(CPE)にカルバペネマーゼ遺伝子を持ち込むプラスミドの分子疫学解析手法の確立及びプラスミドの拡散様式の解明を目的とする。日本に多く見られるIMP型カルバペネマーゼ保有プラスミドを主な対象とし、臨床分離株のゲノム解析を行うことによって、その系統的な特徴を明らかにし、拡散様式を評価する。今まで不明な点が多かったプラスミドの分子疫学的な特徴を明らかすることで、CPEの蔓延防止に重要なデータを提供する。

Outline of Final Research Achievements

β-lactamases in the major drug-resistant strains of Enterobacterales are often located on IncF plasmids. Genomic analysis of clinical isolates and machine learning of genomic data suggest that the combination of drug resistance plasmids and chromosomes is involved in the retention of drug resistance genes. Comprehensive analysis of the genetic properties of the chromosomes and the plasmid phylogeny is expected to help elucidate the predominant drug-resistant bacteria.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、プラスミドの系統解析が進み、薬剤耐性遺伝子は特定の系統に分類されるプラスミド上に多いことが明らかとなった。また、ゲノムデータの機械学習手法による解析に道筋を付けることに成功し、染色体の性質によって薬剤耐性プラスミドの保有頻度が決まることがゲノムデータから見いだされた。細菌のゲノム解析ではプラスミドと染色体の系統に着目することで、薬剤耐性菌として流行する潜在能力を推定するための基礎的知見が得られ、感染制御の一助となると期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Rapid phylogenetic analysis using open reading frame content patterns acquired by Oxford nanopore sequencing2022

    • Author(s)
      Hayashi Kengo、Doi Yohei、Suzuki Masahiro
    • Journal Title

      Journal of Applied Microbiology

      Volume: 133 Issue: 6 Pages: 3699-3707

    • DOI

      10.1111/jam.15807

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissecting the clonality of I1 plasmids using ORF-based binarized structure network analysis of plasmids (OSNAp)2022

    • Author(s)
      Suzuki Masahiro、Norizuki Chihiro、Wachino Jun-ichi、Kawamura Kumiko、Nagano Noriyuki、Nagano Yukiko、Hayashi Wataru、Kimura Kouji、Doi Yohei、Arakawa Yoshichika
    • Journal Title

      Journal of Infection and Chemotherapy

      Volume: 28 Issue: 4 Pages: 473-479

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2021.12.003

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Infection with capsular genotype K1-ST23 hypervirulent Klebsiella pneumoniae isolates in Japan after a stay in East Asia: Two cases and a literature review2021

    • Author(s)
      Nakamura Keiji、Nomoto Hidetoshi、Harada Sohei、Suzuki Masahiro、Yomono Keina、Yokochi Ritsuko、Hagino Noboru、Nakamoto Takato、Moriyama Yuki、Yamamoto Kei、Kutsuna Satoshi、Ohmagari Norio
    • Journal Title

      Journal of Infection and Chemotherapy

      Volume: 27 Issue: 10 Pages: 1508

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2021.05.011

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 機械学習を利用した薬剤耐性大腸菌ゲノムの特徴探索2023

    • Author(s)
      鈴木匡弘
    • Organizer
      日本細菌学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習による大腸菌の薬剤耐性遺伝子許容要因の探索2022

    • Author(s)
      鈴木匡弘
    • Organizer
      薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習による大腸菌染色体中の薬剤耐性クローン関連遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      鈴木匡弘
    • Organizer
      日本バイオインフォマティクス学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] IncF プラスミドPOT 法開発のための検出ORF 候補検索の検討2021

    • Author(s)
      鈴木匡弘、土井洋平
    • Organizer
      第 50 回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] CTX-M 遺伝子保有 I1 プラスミドの POT 法による分類2020

    • Author(s)
      鈴木匡弘、土井洋平
    • Organizer
      第 49 回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 藤田医科大学 医学部 微生物学講座・感染症科 業績

    • URL

      http://www.fujita-hu.ac.jp/~microb/publication/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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