| Project/Area Number |
23K26855
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| Project/Area Number (Other) |
23H02162 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宮本 敬久 九州大学, 農学研究院, 学術研究員 (70190816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本城 賢一 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00264101)
益田 時光 九州大学, 農学研究院, 助教 (90778060)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
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| Keywords | シュードモナス / ウェルシュ菌 / 腸球菌 / ファージ / エンドライシン / 精油成分 / ナイシン / EDTA / バクテリオファージ / 食品安全 / 食中毒細菌 / 耐性菌制御 / 併用効果 / ファージ耐性化 / ポリフェノール / リステリア / カンピロバクター / 耐性化抑制 |
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| Outline of Research at the Start |
細菌のバクテリオファージ（以降ファージ）耐性化機構の理解とその阻害による食中毒細菌制御における学術基盤を確立する。このため以下の研究を行う。1．薬剤耐性食中毒細菌にも有効かつ低温作用性の溶菌および溶原ファージの単離と感染、溶菌関連遺伝子の同定、2．ファージ耐性化に関与する遺伝子群の同定による耐性化機構の理解と耐性化関与遺伝子及び遺伝子産物の機能を阻害する物質のスクリーニング、3．細菌のファージ耐性化を抑制する遺伝子導入および耐性化遺伝子破壊ファージの作製とその機能解析。これらの結果から、4．遺伝子改変ファージおよび細菌のファージ耐性化阻害による食中毒細菌制御法の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
食中毒菌であるセレウス菌及び食品の低温腐敗で問題となるシュードモナス属細菌について、新たに低温でも有効なファージの単離精製に成功し、それぞれその特性並びにゲノムDNA塩基配列を決定した。シュードモナスファージについては、単に宿主域の異なるファージの組み合わせでは、逆に溶菌活性が低下することを示し、ファージカクテル調製に用いるファージの種類の最適化により、宿主域、溶菌活性ともに強いファージカクテルの作製が可能となることを明らかにした。
これまでに単離したファージについてファージの耐性化細胞の生育を抑制し、溶菌作用を高める併用物質について検討し、リステリアに対してはファージと精油成分の併用、カンピロバクターに対してはEDTAとの併用、大腸菌に対してはファージとヘキサメタリン酸塩の併用、セレウス菌ファージに対してはファージとナイシンの併用がそれぞれ低温での宿主細菌の溶菌と生育制御に有効である事を明らかにした。
さらにウェルシュ菌ファージ及び腸球菌ファージのゲノム情報解析の結果からそれぞれエンドライシン遺伝子をクローン化し、大腸菌で組換えタンパク質として発現し、宿主細菌に対する溶菌作用、その他の特性を解明した。
リステリアファージのゲノム編集法の確立については現在検討中である。ファージの宿主大腸菌において遺伝子組換えにより複数のファージテールファイバータンパク質を人工的に発現させ、これにファージ感染させることで、複数の異なるテールファイバーを有するマルチテールファーバー発現ファージの作製に成功し、本来のファージに比べて宿主域の拡大を確認した。
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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
今年度の研究計画内容である、1）低温作用生ファージの同定と遺伝子解析、2）ファージ耐性化遺伝子産物作用性物質と耐性化機構解明、3）低温作用性溶菌酵素の発現と利用、4）ファージ耐性化抑制ゲノム編集ファージ作成とその機構解明について、ゲノム編集については方法論の確立に苦労しているが、研究実績の概要に示したとおり計画に従って順調に成果が出ていると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は計画に従っては概ね順調に進行しているので、計画の変更については特に考えていないが、これまで報告がほとんど無いリステリアファージンゲノム編集方法の確立に注力するが、成功しない場合の対策として、ファージテールファイバータンパク質発現大腸菌作成技術をリステリアにも応用してリステリアファージについて、マルチテールファイバーファージの作製を試みようと考えている。これにより、ゲノム編集に依存しないリステリアファージ耐性化抑制ファージの作出が可能になると期待される。
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