| Project/Area Number |
22K07082
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
瀬川 孝耶 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (40769684)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 腸球菌 / フェロモン / プラスミド / 転写制御 / 薬剤耐性 / 凝集 / 接合 / フェロモン誘導性プラスミド / 接合伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、日本国内におけるフェロモン誘導性プラスミドの実態およびプラスミドの機能を解明するために、次の３つを解析する。① 日本国内で分離された腸球菌が持つフェロモン誘導性プラスミドを解析し、プラスミドの由来や経路を推測する。さらに、プラスミドが持つ遺伝子の機能解析を行い、その特徴を明らかにする。② フェロモンとの結合によって構造が変化する転写調節因子PrgXによる転写制御機構を解析し、PrgXの構造で重要な部位を決定する。③ PrgXを発現する宿主の遺伝子発現を網羅的に解析することで、宿主の増殖や運動能等への影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸球菌では、染色体上の遺伝子から産生されるペプチドを性フェロモンとして利用し、効率良く接合伝達するプラスミドが知られている。このプラスミドは病原関連遺伝子や薬剤耐性遺伝子を効率的に拡散する恐れがあるが、日本での実態は不明である。また、フェロモンを介した遺伝子転写制御機構も未解明な部分が多い。本研究では、日本全国から収集した腸球菌のフェロモン誘導性プラスミドの実態解明、さらにフェロモンを介した転写制御機序を明らかにすることで、薬剤耐性の拡大を阻止する方法や新たな治療法の開発に貢献する。令和６年度では、腸球菌218株中21株のEnterococcus faecalisから検出された５種類のフェロモン誘導性プラスミドについて、プラスミドの接合伝達頻度を検証するために、薬剤耐性マーカー組換え用のベクターを作製した。現在、作製したベクターを用いて組換え株を作製し、薬剤耐性マーカー保有フェロモン誘導性プラスミドの作製と接合伝達効率の検証を進めている。また、代表的なフェロモン誘導性プラスミドの一つであるpCF10のフェロモン結合性転写制御因子PrgXの遺伝子発現制御機構の解析を行うために、ゲルシフトアッセイ法、DNaseI フットプリント法、Octetを用いた分子間相互作用の定量法の条件検討を行い、実験系を確立した。現在、PrgX変異体を用いての結合領域および親和性の検証を行っている。さらに、RNA-seq/ChIP-seqを用いて、PrgXによって転写制御される遺伝子と結合配列の網羅的解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和６年度では、接合伝達効率の検証を行う予定だったが、接合実験に利用できる薬剤耐性マーカーが無いことから、薬剤耐性マーカー組換え用ベクターを作製した。ベクターの作製は完了し、現在は薬剤耐性マーカー保有フェロモン誘導性プラスミドの作製を進めており、完了次第、接合伝達効率を検証する。また、pCF10のフェロモン結合性転写制御因子PrgXのDNA結合領域および親和性を検証する予定で、ゲルシフトアッセイ法、DNaseI フットプリント法、Octetを用いた分子間相互作用の定量法の条件検討を行い、実験系を確立した。現在、PrgX変異体を用いた検証を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和7年度では、薬剤耐性マーカー組換え用ベクターを用いて、薬剤耐性マーカー保有フェロモン誘導性プラスミドを作製し、接合伝達効率を検証する。また、凝集スクリーニングで選抜された株の次世代シーケンサー解読が完了していないため、引き続き解読を進める。フェロモンによる転写制御機構の解析では、令和６年度で確立した実験系を用いてフェロモン結合性転写制御因子PrgX変異体のDNA結合領域および親和性を検証する。さらに、RNA-seq/ChIP-seqによるPrgXによって転写制御されうる遺伝子と結合領域の網羅的解析を行う。
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