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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ファージ育種を利用した革新的抗菌療法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K20575
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

小島 新二郎  国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 研究員 (60967793)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Keywordsバクテリオファージ / ファージ合成 / 遺伝子欠損ファージライブラリ / 薬剤耐性菌 / ファージ療法
Outline of Annual Research Achievements

本課題の最終年度では、殺菌力を高めたファージを作製するために、ファージ合成技術を応用した遺伝子欠損ファージの作製を行った。本方法は、ファージのゲノムを抽出し、目的とする欠損させたいファージ遺伝子以外の領域をPCRし、複数のPCR断片をアセンブリ後、大腸菌に形質転換する。一連の過程により、形質転換された大腸菌から目的の領域の遺伝子が欠損したファージが起動し、遺伝子欠損ファージを得ることができる。本方法を用いて、1種類のファージの全遺伝子欠損ファージライブラリを作製した。その結果、欠損してもファージの存続に必須ではないと考えられる遺伝子が、105種類のコードされている遺伝子のうち、70種類程度あることが明らかとなった。この70種類の遺伝子欠損ファージのうち、2種類の遺伝子を欠損させたファージにおいて、親株のファージと比較して殺菌力が強くなる現象が見出せた。さらに詳細な解析を行った結果、欠損させた遺伝子が細菌由来のファージ感染を防御する免疫機構を活性化させる因子であることが明らかになった。従って本研究より、細菌由来免疫機構に捕捉される因子を発現させるファージ遺伝子を欠損させることで、ファージの殺菌力を高めることが可能になることが明らかとなった。本研究のコンセプトを用いることで、これまで細菌由来免疫機構に阻まれて殺菌力を発揮することができなかったファージの殺菌力を向上させ、薬剤耐性菌治療に活かせることが期待される。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Harnessing a T1 Phage-Derived Spanin for Developing Phage-Based Antimicrobial Development2024

    • Author(s)
      Yamashita Wakana、Ojima Shinjiro、Tamura Azumi、Azam Aa Haeruman、Kondo Kohei、Yuancheng Zhang、Cui Longzhu、Shintani Masaki、Suzuki Masato、Takahashi Yoshimasa、Watashi Koichi、Tsuneda Satoshi、Kiga Kotaro
    • Journal Title

      BioDesign Research

      Volume: 6 Pages: 28

    • DOI

      10.34133/bdr.0028

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthetic phage-based approach for sensitive and specific detection of Escherichia coli O1572024

    • Author(s)
      Tamura Azumi、Azam Aa Haeruman、Nakamura Tomohiro、Lee Kenichi、Iyoda Sunao、Kondo Kohei、Ojima Shinjiro、Chihara Kotaro、Yamashita Wakana、Cui Longzhu、Akeda Yukihiro、Watashi Koichi、Takahashi Yoshimasa、Yotsuyanagi Hiroshi、Kiga Kotaro
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Pages: 535

    • DOI

      10.1038/s42003-024-06247-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Systematic Discovery of Phage Genes that Inactivate Bacterial Immune Systems2024

    • Author(s)
      Ojima Shinjiro、Azam Aa Haeruman、Kondo Kohei、Nie Wenhan、Wang Sai、Chihara Kotaro、Tamura Azumi、Yamashita Wakana、Nakamura Tomohiro、Sugawara Yo、Sugai Motoyuki、Zhu Bo、Takahashi Yoshimasa、Watashi Koichi、Kiga Kotaro
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 0 Pages: 0

    • DOI

      10.1101/2024.04.14.589459

    • Open Access
  • [Presentation] 細菌由来抗ファージ防御機構を無力化するファージ由来因子の網羅的な探索2024

    • Author(s)
      小島新二郎、アザム アア ハエルマン、近藤恒平、千原康太郎、田村あずみ、山下和可奈、佐藤、中村暢宏、高橋宜聖、渡士幸一、氣駕恒太朗
    • Organizer
      第97回日本細菌学会
  • [Presentation] ⼤腸菌臨床分離株に保存された新規ファージ防御システムの多様性とファージ防御能の評価2023

    • Author(s)
      千原 康太郎, 近藤 恒平, Aa Haeruman Azam, 小島 新二郎, 菅原 庸, 氣駕 恒太朗
    • Organizer
      第19回21世紀大腸菌研究会
  • [Presentation] 合成ファージによる高感度・高特異的な大腸菌O157:H7検出方法の開発2023

    • Author(s)
      田村あずみ, Aa Haeruman Azam, 中村暢宏, 李 謙一, 近藤恒平, 小島新二郎, 千原康太郎, 山下和可奈, 崔 龍洙, 伊豫田 淳, 明田幸宏, 渡士幸一, 高橋宜聖, 四柳 宏, 氣駕恒太朗
    • Organizer
      日本ファージセラピー研究会 第3回 研究集会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 組換えファージ及び遺伝子のスクリーニング方法2024

    • Inventor(s)
      小島 新二郎
    • Industrial Property Rights Holder
      小島 新二郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2024-53820

URL: 

Published: 2024-12-25  

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