タイリングアレイを用いたレンサ球菌感染症の発症機構の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20790111
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 丸山 史人 Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (30423122)
• Keywords: タイリングアレイ / トランスクリプトーム / non-coding RNA / A群レンサ球菌

Research Abstract

病態に関わる細菌種の遺伝子発現制御システムの解明は,病原微生物の病原性解明への重要な糸口となる.様々な菌種のゲノム情報が明らかとなり情報処理により比較ゲノムが可能となった現在では,これらの比較ゲノム情報から属として保存されている遺伝子領域あるいは発現機構を解析することが可能となっている.しかし,今回,対象としているレンサ球菌属(genus Streptococcus)では病原性細菌の中でも比較的GC含量が低いために,大腸菌や枯草菌のゲノム解析から得られる様々な転写因子・転写に関わる遺伝子領域の特定が容易ではなく,それ故にゲノム解析以前の情報から得られている転写因子を中心に解析が進められている.そのため,本研究では,ゲノムを網羅するタイリングアレイを用いて,ゲノム上にコードされる遺伝子の発現領域を決定すると同時に,既存のcDNAアレイを用いた解析から感染状態で得られる発現プロファイルを元に,病態の発現に関わる転写因子群を探索した.まずcDNAアレイおよびタイリングアレイを用いて,ヒト,マウス細胞内に侵入したA群レンサ球菌由来のRNAの特異的な抽出と解析方法の確立を行った.得られたデータから導かれたnon-coding RNAは58個にも及んでいた.また,宿主細胞内で自然免疫に対抗して生存するために必要な遺伝子を8個抽出することができた.これらについて詳細な機能解析を行ったところ,A群レンサ球菌では,新規non-coding RNAや現在機能未知の遺伝子群を利用することにより,多彩な病原性を発揮しているものと考えられた.

Research Products

• [Journal Article] Comparative genomic analyses of Streptococcus mutans provide insights into chromosomal shuffling and species-specific content (2009)
  • Author(s): F.Maruyama, M.Kobata, K.Kurokawa, K.Nishida, A.Sakurai, K.Nakano, R.Nomura, S.Kawabata, T.Ooshima, K.Nakai, M.Hattori, S.Hamada, I.Nakagawa
  • Journal Title: BMC Genomics 10 Pages: 358-358
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cost effective DNA sequencing and template preparation from bacterial colonies and plasmids (2009)
  • Author(s): F.Maruyama, T.Nozawa, C.Aikawa, A.Sakurai, I.Nakagawa
  • Journal Title: Journal of Bioscience and Bioengineering 104 Pages: 471-473
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reactive oxygen species induced by fibronectin-mediated Streptococcus pyogenes invasion trigger apoptotic cell death in infected epithelial cells
  • Author(s): C.Aikawa, T.Nozawa, F.Maruama, K.Tsumoto, S.Hamada, I.Nakagawa
  • Journal Title: Cellular Microbiology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] レンサ球菌属ゲノム情報に基づく種特異的進化機構の解析 (2010)
  • Author(s): 丸山史人
  • Organizer: 第83回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] ビブリオ科細菌における薬剤耐性プラスミド全塩基配列解析とその伝達機構 (2009)
  • Author(s): 野中里佐・丸山史人・宮本学・黒川顕・増田道明
  • Organizer: 日本微生物生態学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2009-11-21
• [Presentation] 次世代シーケンサーの基礎と細菌学への応用 (2009)
  • Author(s): 丸山史人
  • Organizer: 第3回細菌学・若手コロセウム
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] 芳香族化合物による土壌撹乱に対するバクテリア群集の環境応答のメタゲノム解析 (2009)
  • Author(s): 森宙史, 加藤広海, 堂園亜由美, 大坪嘉行, 宮腰昌利, 丸山史人, 豊田敦, 藤山秋佐夫, 永田裕二, 黒川顕, 津田雅孝
  • Organizer: 細菌学若手コロッセウム
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] A visualization tool for comparative community analyses using nearest relatives (2009)
  • Author(s): H. Mori, F. Maruyama, K. Kurokawa
  • Organizer: ProkaGENOMICS 2009
  • Place of Presentation: Goettingen, Germany
  • Year and Date: 2009-10-04
• [Presentation] Species-specific evolutionary strategies revealed from genome and transcriptome of Streptococcus pyogenes and S.mutans (2009)
  • Author(s): F.Maruyama, H.Mori, C.Aikawa, T.Nozawa, K.Kurokawa, I.Nakagawa
  • Organizer: ProkaGENOMICS 2009
  • Place of Presentation: Goettingen, Germany
  • Year and Date: 2009-10-04
• [Presentation] 口腔領域レンサ球菌による宿主上皮細胞への付着侵入と炎症の誘導 (2009)
  • Author(s): 桜井敦朗, 岡橋暢夫, 中田匡宣, 寺尾豊, 丸山史人, 川端重忠, 大嶋隆
  • Organizer: 第18回 Lancefield レンサ球菌研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-06-26
• [Book] 難培養微生物研究の最新技術II-ゲノム解析を中心とした最前線と将来展望-Current Technology and Perspectives for Yet-uncultivated Microbial Resources (2010)
  • Author(s): 森宙史、丸山史人、黒川顕
  • Publisher: シーエムシー出版(未定(印刷中))