2019 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of MS6_A0927, a locus that classifies Vibrio cholerae into two lineages
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17K08826
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡田 和久 大阪大学, 微生物病研究所, 講師 (40420434)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コレラ菌 / メタンチオール / 進化 / 病原性 / 環境適応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コレラ菌（ビブリオコレラ）は200以上の血清型や遺伝的多様性がある。このコレラ菌は遺伝子座MS6_A0927にM遺伝子又はLH遺伝子のどちらか一方を選択して進化したことが考えられた。本研究ではMS6_A0927の破壊株及びMとLH遺伝子を入れ替えたハイブリット株を作製し、それらを用いて、当該遺伝子の機能解析を行った。予期せず、ダブルクロスオーバーの相同組換えによりLH遺伝子を破壊したが、標的以外の遺伝子にも変異が生じている組換え体を確認した。本研究の進捗に大きな影響を与えたが、コレラ菌が組換え実験過程のストレス環境下で、rpoS-mutS領域を脱落させるなど、短期間にゲノムを変化させ、コレラ毒素産生、運動性、バイオフィルム形成、プロテアーゼ産生などを劇的に変化させる現象をみとめた。再度、当該株のLH遺伝子の破壊を試み、ゲノム配列を確認したが、LH遺伝子以外には変異は確認されなかった。コレラ菌がなぜこの様に劇的に変異したのかについて、現在原因の解明を進めている。
嫌気条件下で、M遺伝子を有するコレラ菌はメタンチオールを単一硫黄源として、有意に増殖した。また、添加メタンチオールの濃度を上げていくと、特定の培地において増殖誘導期が遅延する現象も見出した。コレラ菌のM遺伝子はO-アセチルホモセリンスルフヒドリラーゼ活性を持ち、メタンチオールからメチオニンを効率的に合成することが示唆された。メタンチオールは沼などの環境中やヒトや動物の血液、脳、およびその他の組織中にも存在するが、一部のコレラ菌がM遺伝子を選択して有することの生物学的意義の理解については、今後の課題である。
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