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Elucidation of the mechanism of pathogenicity of Rhodococcus equi in ruminants and establishment of a diagnostic method

Research Project

Project/Area Number 21K14975
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

Suzuki Yasunori  北里大学, 獣医学部, 講師 (60848026)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsロドコッカス・エクイ / 病原性プラスミド / ゲノム解析 / RNA-Seq / アンチセンスRNA / プロモーター活性 / モノクローナル抗体 / 自家生物発光 / RP R. equi / VapN / Whole genome sequencing / RNA Seq / Monoclonal antibody
Outline of Research at the Start

Rhodococcus equiは、近年宿主域の広い病原細菌であることが判明した。ウシでは肺膿瘍から新規毒力関連抗原VapNを保有するR. equi(Ruminant-pathogenic R. equi)が分離されている。RP R. equi感染症は、肺や全身のリンパ節に肉芽腫を形成し結核様の病相を示し、牛結核病との鑑別・精査が必要な新たな病原体と考えられ、衛生学上重要視すべきであるがその報告は限られている。本研究では、RP R. equiの遺伝学的差異を明らかにすることを端緒とした病原性発現機序の解明とRP R. equi感染症を診断する免疫学的診断法を開発することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the pathogenic mechanism of pVAPN-harboring Rhodococcus equi, which is pathogenic to ruminants, and to develop an immunological method to diagnose ruminant-pathogenic R. equi infection.
We found that the pVAPN-harboring strains contain a VapN-nonproducing strain, that vapN antisense RNA (ASvapN) is present in the open reading frame of the VapN gene in non-producing strains, and that the chromosomal transcriptional regulator GntR binds to the vapN ASvapN promoter region and acts as an activator of ASvapN expression, thereby repressing VapN expression.
We also generated a monoclonal antibody against the virulence factor VapN of this fungus and developed a useful pathological diagnostic tool that can be applied to immunostaining.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、R. equi11株の全ゲノム配列を決定し、広範な領域を対象とした比較ゲノム解析を可能とした。また、染色体上の転写制御因子GntRによって制御されるアンチセンスRNA発現を介したVapN発現抑制機構が存在することを明らかにした。これは本菌の病原性発揮を理解する上で重要な知見であると考えられる。また、自家生物発光R. equiを利用した病原性評価法を開発した。本法をマウスモデルなどと併用することで、ワクチンなどの予防・治療法の開発にも応用できる可能性がある。さらに、VapNに対するモノクローナル抗体の作出に成功し、実際の症例において免疫染色に応用できる有用な病理診断ツールを開発した。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Development of monoclonal antibodies against <i>Rhodococcus equi</i> virulence-associated protein N and their application to pathological diagnosis2023

    • Author(s)
      Suzuki Yasunori, Takai Shinji, Morizane Yuri, Yasuda Kentaro, Takahashi Kei, Ishitsuka Toko, Sasaki Yukako, Otsuka Mikihiro, Kato Satoru, Madarame Hiroo, Sugiyama Makoto, Kawaguchi Hiroaki, Kakuda Tsutomu
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 11 Issue: 6

    • DOI

      10.1128/spectrum.00729-23

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Autobioluminescent Method for Evaluating <i>In Vitro</i> and <i>In Vivo</i> Growth of Rhodococcus equi2022

    • Author(s)
      Suzuki Yasunori, Sakaizawa Naho, Takai Shinji, Kubota Hiroaki, Hasegawa Noeru, Sasaki Yukako, Kakuda Tsutomu
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10 Issue: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.00758-22

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rhodococcus equi U19 strain harbors a nonmobilizable virulence plasmid2022

    • Author(s)
      Yasunori Suzuki,Shinji Takai,Hiroaki Kubota,Noeru Hasegawa,Shino Ito,Yoshino Yabuuchi,Yukako Sasaki,Engeline van Duijkeren,Tsutomu Kakuda
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: - Issue: 6 Pages: 307-316

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12975

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] <i>Rhodococcus equi</i> Infections in Domestic Animals, Companion Animals, and Wildlife2021

    • Author(s)
      高井伸二、斑目広郎、佐々木由香子、鈴木康規、角田 勤
    • Journal Title

      Journal of the Japan Veterinary Medical Association

      Volume: 74 Issue: 11 Pages: 695-706

    • DOI

      10.12935/jvma.74.695

    • NAID

      130008131224

    • ISSN
      0446-6454, 2186-0211
    • Year and Date
      2021-11-20
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pathogenicity and genomic features of vapN-harboring Rhodococcus equi isolated from human patients2021

    • Author(s)
      Yasunori Suzuki, Hiroaki Kubota, Hiroo Madarame, Fumiaki Takase, Kei Takahashi, Yukako Sasaki, Tsutomu Kakuda, Shinji Takai
    • Journal Title

      International Journal of Medical Microbiology

      Volume: 311 Issue: 6 Pages: 151519-151519

    • DOI

      10.1016/j.ijmm.2021.151519

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] An autobioluminescent method for evaluating in vitro and in vivo growth of Rhodococcus equi2023

    • Author(s)
      Yasunori Suzuki, Naho Sakaizawa, Shinji Takai, Hiroaki Kubota, Noeru Hasegawa, Yukako Sasaki, Tsutomu Kakuda
    • Organizer
      Havemeyer Foundation 6th Workshop on Rhodococcus equi
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of monoclonal antibodies against Rhodococcus equi virulence-associated protein N and their application to pathological diagnosis2023

    • Author(s)
      Shinji Takai, Yasunori Suzuki, Yuri Morizane, Kentaro Yasuda, Toko Ishitsuka, Yukako Sasaki, Hiroo Madarame, Makoto Sugiyama, Hiroaki Kawaguchi, Tsutomu Kakuda.
    • Organizer
      Havemeyer Foundation 6th Workshop on Rhodococcus equi
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体発光イメージングを利用したRhodococcus equi感染症予防法の検討2023

    • Author(s)
      鈴木康規、高井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第75回日本細菌学会東北支部総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Rhodococcus equi感染症におけるファージ療法の開発に向けた取り組み―Rhodococcus equi溶菌ファージの単離とその特性―2023

    • Author(s)
      石塚桃子、鈴木康規、高井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第75回日本細菌学会東北支部総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] GntR-type transcription factor regulate Rhodococcus equi VapN expression via antisense RNA2023

    • Author(s)
      鈴木康規、高木美羽、久保田寛顕、髙井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Rhodococcus equi毒力関連抗原VapNの発現量はアンチセンスRNAの発現変化によって制御される2022

    • Author(s)
      鈴木康規、久保田寛顕、高井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第74回日本細菌学会東北支部会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] GntR型転写因子RE0327_29070はvapNアンチセンスRNAを介してVapN発現を制御する2022

    • Author(s)
      高木美羽、鈴木康規、高井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第74回日本細菌学会東北支部会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Rhodococcus equi感染症におけるファージ療法の開発に向けた取り組み2022

    • Author(s)
      石塚桃子、鈴木康規、高井伸二、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第74回日本細菌学会東北支部会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 自家生物発光を利用したRhodococcus equiの細胞内増殖評価法の開発2022

    • Author(s)
      鈴木康規、境澤南帆、髙井伸二、久保田寛顕、長谷川乃映瑠、佐々木由香子、角田 勤
    • Organizer
      第165回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Rhodococcus equi毒力関連抗原VapNの発現制御におけるアンチセンスRNAの重要性2021

    • Author(s)
      鈴木康規、久保田寛顕、佐々木由香子、角田 勤、髙井伸二
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ウシにおけるRhodococcus equi感染症の血清診断法の確立2021

    • Author(s)
      髙橋 啓、鈴木康規、磯村美乃里、 河上 友、角田 勤、髙井伸二
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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