| Project/Area Number |
22K14947
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山木 将悟 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (20824337)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | バクテリオファージ / 腸炎ビブリオ / 宿主特異性 / 食品衛生 / 食品微生物 / 感染機構 / 微生物制御 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，世界的に問題となる腸炎ビブリオに対し，本菌に感染するバクテリオファージ（ファージ）の宿主認識機構を明らかにし，ファージを利用した腸炎ビブリオ制御技術の構築を目指す。そのため，腸炎ビブリオファージの分離，分離ファージの一般性状およびゲノム解析，宿主認識機構の解析を通じ，微生物制御に応用が可能な腸炎ビブリオファージの選抜を行う。最終的に，腸炎ビブリオに対する増殖抑制能を複数のファージで調べることにより，ファージを利用した腸炎ビブリオ制御手法の基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，腸炎ビブリオに感染するバクテリオファージ（ファージ）を分離後，その宿主特異性を明らかとし，腸炎ビブリオファージを利用した微生物制御手法の構築を目指して研究を行う。令和5年度は，令和4年度に引き続き腸炎ビブリオファージの分離を行った後，分離ファージの宿主域を分析した。宿主域分析の結果から，特徴的な宿主域または広い宿主域を示した腸炎ビブリオファージを複数株選抜した。選抜した腸炎ビブリオファージのうち，複数株のゲノムシーケンスを行い，得られたデータからde novoアセンブリによりコンプリートゲノムを作製した。ゲノム解析では，ゲノムにコードされている遺伝子の機能予測や，ファージの分類群の決定，類縁ファージとの比較ゲノム解析を行った。これにより，ゲノムシーケンス解析に供した腸炎ビブリオファージのひとつであるVF16のゲノムに，宿主細胞への吸着に利用されると考えられる遺伝子が予測され，VF16がDemerecviridae科Ermolyevavirinae亜科Vipunavirus属に分類されるファージであることを明らかにした。その他，宿主域分析により選抜したファージの一般性状解析を行った。一般性状解析のひとつとして二価カチオンの依存性に関する試験を行い，複数の腸炎ビブリオファージがカルシウムイオンやマグネシウムイオンにより感染が促進されることを明らかにした。この性質は令和4年度に明らかにしたVF16と同様であった。
以上のように，令和5年度は腸炎ビブリオファージの分離と，宿主域分析による選抜を行い，そのうち複数株のファージのゲノムシーケンス解析から，ファージの宿主認識に寄与すると考えられる遺伝子を予測することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度は，多数の腸炎ビブリオファージの分離に成功し，今後の実験に使用する腸炎ビブリオファージを宿主域分析により選抜することができた。さらに，複数株の腸炎ビブリオファージのゲノムシーケンスを行い，ファージの分類群や宿主認識に寄与するであろう遺伝子を予測した。したがって，進捗状況をおおむね順調と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度以降は，令和5年度に選抜した腸炎ビブリオファージの一般性状解析・ゲノム解析を行い，様々な分類群に属する腸炎ビブリオファージのレセプター結合タンパク質の予測を目指す。また，腸炎ビブリオファージと腸炎ビブリオの共培養により，ファージの吸着阻害能を示すファージ耐性菌を分離し，変異株のゲノム解析により変異した遺伝子を同定し，ファージのレセプターとなる物質をコードする遺伝子を推定する。これにより，腸炎ビブリオファージのレセプター結合タンパク質と宿主認識機構の解析を行う。さらに，令和7年度には，解析に供したファージを複数用いて腸炎ビブリオファージカクテルを調製し，液体培地や水産物で腸炎ビブリオの殺菌能を評価し，効果的な腸炎ビブリオ殺菌法の構築を目指す。
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