2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a novel antibacterial using bacteriophage and RNA targeting CRISPR system
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17K19570
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
崔 龍洙 自治医科大学, 医学部, 教授 (50306932)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
氣駕 恒太朗 自治医科大学, 医学部, 講師 (90738246)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | MRSA / バクテリオファージ / 耐性菌 / 耐性遺伝子 / キメラファージ / ファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄色ブドウ球菌のメチシリン耐性遺伝子mecAを標的とするCRISPR-Casをファージに搭載させ、MRSAを選択的に殺菌する抗菌治療法を開発した。その結果を以下に簡略にまとめる：１）mecAを標的に設計したCRISPR-Casは、mecAを発現させた大腸菌の増殖を有意義に抑制することを確認した。この抑制は、mecAの発現量依存的であった。また、mecA遺伝子配列の20箇所を標的とするCRISPR-Casを別々に合成し、殺菌活性を調べたが、それぞれの殺菌活性は大きく異なっていた。その一方で、mecAを標的としないCRISPR-Casは、大腸菌の増殖にほとんど影響を及ぼさなかった。２）ブドウ球菌の病原性遺伝子Island（SaPIs）を利用して上記の１）で有効であったCRISPR-Casを搭載したブドウ球菌ファージの作製に成功した。３）合成したmecA標的殺菌ファージによる薬剤耐性黄色ブドウ球菌MRSAの選択的殺菌効果を検討した。合成したファージはmecA遺伝子を保有する菌を選択的に殺菌するように設計したため、mecAを保有するMRSAを殺菌し、mecAを保有しないMSSAは殺菌しないはずである。重層寒天培地上にMRSA、MSSA株を撒き、その上から合成殺菌ファージを添加して殺菌斑を確認したところ、合成ファージはMRSA株のみを殺菌するものの、MSSA株は殺菌しないことが確認された。また、この合成ファージが耐性遺伝子（mecA）を標的としていることを確かめるために、mecAを欠損させたMRSA（ΔmecA）を作製し、同様の実験を行なった。その結果、mecAを欠損させた黄色ブドウ球菌への殺菌力は失われていた。以上の結果は、mecAを保有する菌を特異的に殺菌する殺菌キメラファージの合成が成功していることを示唆している。
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