2019 Fiscal Year Annual Research Report
Environmental adaptation mechanisms of Clostridium difficile (CD)
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17K08822
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
齋藤 良一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (00581969)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | クロストリジウム・ディフィシル / デオキシコール酸 / 緊縮応答 / トランスクリプトーム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クロストリジウム・ディフィシル（CD）腸管内生活環には胆汁酸が重要な役割を果たすが、CD感染症の発症に関与する毒素産生に対する影響などは依然として不明である。本研究ではCDI発症機構の包括的理解を目指し、デオキシコール酸（DCA）に対する本菌の代謝調節機構の解析を試みる。昨年度までに、細菌学的解析やトランスクリプトーム解析により、DCAがCDの増殖、毒素産生及び芽胞形成を抑制することを示した。それらの結果がCD遺伝子型で異なる可能性があるため、今年度は前年度の使用菌株と遺伝学的に異なる株を用いてトランスクリプトーム解析を実施した。今回使用した菌株では、前年度までの使用菌株と比してDCA特異的に変動する遺伝子群は減少したが、DCAは貧栄養下で糖やアミノ酸代謝に関わる遺伝子群の発現を促進したのに対し、芽胞形成や膜輸送に関わる遺伝子群の発現を抑制することを見出した。加えて、両株に共通して芽胞殻の構築に関わる遺伝子の発現が抑制したことから、DCAは芽胞殻構成タンパク質群の機能抑制をとおして、芽胞の成熟過程を阻害することが示唆された。一方、トランスクリプトーム解析結果から、細菌の緊縮応答に関わるRelAが胆汁酸の影響を受けることが示唆されたため、その遺伝子破壊株の作製を試みた。CDでの発現に最適化したCas9やrelA遺伝子を標的とするguide RNA、相同組換え修復用の遺伝子等を組み込んだゲノム編集用CD-大腸菌ベクターを構築し、それらを大腸菌からCDへ導入する方法を確立した。しかし、relA遺伝子破壊株が得られないことから、今後、新たな部位を標的としたguide RNAを用いてベクターを再構築し、relA遺伝子破壊株を作製する予定である。
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[Presentation] Clinical features, molecular epidemiology, and virulence-associated genes of Clostridioides difficile isolates in patients at a University Hospital in Japan2019
Author(s)
Yuta Okada, Yuka Yagihara, Yoshitaka Wakabayashi, Gene Igawa, Ryoichi Saito, Yoshimi Higurashi, Mahoko Ikeda, Keita Tatsuno, Shu Okugawa, Kyoji Moriya
Organizer
ASM Microbe 2019
Int'l Joint Research
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