皮膚に病変を作る病原性抗酸菌の低体温部親和性増殖の分子メカニズムと病原性の解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08663
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 中田 登 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 室長 (70237296)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 温度感受性

Outline of Annual Research Achievements

共同研究者と共に収集したMycobacterium marinum分離株の中から、比較的実験室での継代期間が長くないものを選別し、33℃で良好に増殖し、35℃で増殖しないことを確認した後、この株を35℃環境に暴露することを繰り返すことにより、35℃で安定増殖する変異株を複数分離した。遺伝子発現誘導の影響の有無を調べるため、これらの株を33℃、または35℃で前培養したのち、35℃での増殖を親株と比較した結果、前培養の温度に関わらず変異株は35℃で良好に増殖したことから、遺伝子発現誘導の影響はないことが確認された。一方、これらの株は37℃では増殖しなかった。これらのうち1株と親株からゲノムDNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いてゲノムDNAのドラフト配列を得た。得られたDNA配列を、すでに全ゲノムDNA配列がデータベースに登録されているM. marinum M株のものと比較し、親株、変異株それぞれについて塩基配列が一致しない部分を検出した。これらの中から、親株、変異株で共通している部分を除くことで、親株から変化した変異株のDNA配列部分を抽出した。これらの変異部分について、ゲノム上のどの部分に帰属するかを調べた。これらの変異は、DNA合成酵素等の必須遺伝子や非リボゾーマルペプチド合成酵素、膜貫通型トランスポーター、PE、PPE遺伝子内、及び遺伝子-遺伝子間の遺伝子発現制御領域に存在することがわかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

37℃で増殖する変異株は得られていないが、親株より高温（３５℃）で増殖する変異株の分離が達成できており、そのDNA変異も検出できている。

Strategy for Future Research Activity

引き続き３７℃で増殖可能な変異株の分離を試みる。変異の検出を容易にするため、使用している親株の全ゲノムDNA配列の決定を行う。３５℃増殖株について次世代シーケンサーで変異が検出された部分については、PCR増幅とサンガーシーケンシングで確認を行う。確認されたDNA変異に関しては、増殖性の変化の原因となった変異について特定を行い、その遺伝的、生化学的影響を調べる。

Causes of Carryover

ゲノムDNAの次世代シーケンサーによる解析にかかった費用が予定より少なかったことなどが理由である。
次年度は全ゲノム配列決定を行う予定であるとともに、さらに多くの変異株の解析などに使用する予定である。