Analysis of regulatory network of virulence expression in Vibrio spp. by retron and msDNA

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Shimamoto Tadashi 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (90187443)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: レトロン / msDNA / コレラ菌 / 病原性 / バイオフィルム / Vibrio cholerae / Vibrio mimicus

Outline of Final Research Achievements

ORF540, whose function is unknown and produced by retron-Vc95 of Vibrio cholerae, has been suggested to interact with ArcB, a sensor kinase of the two-component control system involved in gene expression regulation under anaerobic conditions. In this study, we clarified the expression regulation pathway of ArcB → ArcA → HapR → biofilm formation. We also clarified that there are two types of hapR genes: hapR2, which is possessed by cholera-causing serotype O1 and O139 strains, and hapR1, which is possessed by other V. cholerae strains. Based on this knowledge, we developed a new PCR method that can selectively detect only cholera-causing serotype O1 and O139 strains.

Free Research Field

食品衛生微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によりVibrio choleraeの病原因子の一つであるバイオフィルムの形成に関する発現調節機構について新たな経路を明らかにすることができた。これによってコレラの感染・発症を防ぐための新たな標的が明らかになった。本研究によって得られた成果は、病原性発現ネットワークの新たな分子メカニズムを解明する可能性を持っている。さらに、コレラの原因となるO1とO139株を食品中から選択的に検出する方法を確立することができたことから、コレラ流行地域から輸入される食品（魚介類など）の安全性を事前に確認することができる。