O139コレラ菌のO抗原合成遺伝子領域の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09770195
• Research Institution: Research Institute, International Medical Center of Japan
• Principal Investigator: 山崎 伸二 国立国際医療センター研究所, 室長 (70221653)
• Keywords: O1 コレラ菌 / O139 コレラ菌 / O抗原合成遺伝子 / O22コレラ菌 / 血清型変換

Research Abstract

昨年度、O139コレラ菌のO139特異O抗原合成領域の遺伝子を解析した結果、O22コレラ菌のO抗原合成遺伝子領域と全体の80%で高い相同性のあることがわかった。そこで今年度は、O139コレラ菌とO22コレラの菌のO抗原合成遺伝子領域を比較することを目的として、O22特異O抗原合成遺伝子領域を解析した。
O22コレラ菌の菌体DNAをSau3AIで部分消化した後コスミドライブラリーを作成し,O139コレラ菌とO22コレラ菌の両者と相同性のあるDNAプローブと反応するクローンを多数得た。それらのDNA塩基配列を解析したところ約38kbの領域に31個のORFが存在した。31個のORFの中でORF22-15〜ORF22-22のGC含量は29-35%と他の領域と比べて低く、しかもコレラ菌の平均GC含量(47-48%)よりもかなり低いことがわかった。ORF139-8と相同性のあるORF22-8とORF139-31と相同性のあるORF22-31の領域の中には、トランスポゼースと相同性のある蛋白質をコードしたIS-22-1とIS22-2がそれぞれ見つかった。このことから、O22から他の血清型へあるいは、他の血清型からO22への血清型変換にこのISが関与している可能性が考えられた。さらに、O22特異O抗原合成遺伝子の由来を調べるために、O139特異O抗原合成遺伝子と相同性の低い位置に位置しているO220抗原合成遺伝子(D領域:ORF22-17〜○RF22-23)についてO1〜O155までの血清型との反応性を調べた。その結果、O139に特異的であったD領域に相当するO22特異O抗原合成遺伝子領域は、O22にだけ特異的であることがわかった。これらのことから、コレラ菌のO血清型は、外来性のDNAがバクテリオファージあるいはトランスポゾンを介して既存の血清型の遺伝子領域に挿入されて新たな血清型が生じている可能性が考えられた。特にO139特異O抗原合成遺伝子はO22特異O抗原遺伝子領域にD領域に相当する遺伝子が置き換わってできた血清型である可能性が考えられた。