Development of target-specific bactericidal chimeric phages using a synthetic genome

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15740
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kawauchi Moriyuki 京都大学, 農学研究科, 特定助教 (70771294)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バクテリオファージ / ファージ / 人工合成 / 酵母 / CRISPR/Cas13

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop target-specific bactericidal chimeric phages with a broad host range and CRISPR/Cas13 targeted the antibiotic resistance gene. In this study, E. coli phages were used for chimeric phage development. Using genome synthesized by the yeast-stitching method, a prototype T7 bacteriophage with CRISPR/Cas13 was successfully rebooted. Additionally, the T6 phage was selected for its broad range of hosts from our bacteriophage library. By using the improved yeast-stitching method developed by this research term, T6 phages with CRISPR/Cas13 may be produced for next-generation phage therapy near future.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薬剤耐性菌の急速な拡大により、抗菌薬とは作用機序の異なる抗菌療法の開発が急務となっている。その一つに、バクテリアに感染後宿主を溶菌し殺す性質を持つ「ファージ」を用いた、ファージセラピー法が考えられる。しかし、一般的にファージの感染宿主域は狭く、溶菌し殺菌する性質も不安定である。近年、標的配列特異的殺菌活性を持つCRISPR/Cas13が発見された。このCRISPR/Cas13を搭載したファージの開発、並びに感染宿主域の広いファージの単離に成功した。本成果を発展させることで、ファージを用いた標的配列特異的殺菌が実現できると考えている。本研究は、ファージセラピーの実用化に大きく貢献するものである。