2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control of pathogen by bacteriophage carrying variable host range constructed by molecular evolution engineering
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24246133
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丹治 保典 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00282848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮永 一彦 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (40323810)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バクテリオファージ / 黄色ブドウ球菌 / 大腸菌O157:H7 / ファージセラピー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ファージは抗生物質耐性菌にも感染性を示し新規抗生物質の開発に比べて安価に新規ファージを得ることができる。一方で、標的細菌に感染する適切なファージのスクリーニングに手間がかかることやファージ耐性菌の出現などの問題がある。大腸菌ファージT2を大腸菌DH10Bと共培養する過程で得たファージ耐性菌R1-R4に対し、人為的な変異を導入したT2を感染させた。ファージのロングテールファイバー先端を構成するgp38が宿主への吸着に重要な役割を担っており、特にgene38の約350 bpに渡って存在する変異の割合が高い領域(HVR)が宿主認識特異性に重要であることを明らかとした。ファージの改変は相同組み換え法にCRISPR/Casシステムを組み合わせることで、変異導入の効率が向上した。4回の継代を経て得られたファージM4はgp38の161aaと231aaに点変異が認められた。M4の変異箇所である161aaと231aaにランダムなアミノ酸を置換することを目的に作製した組換え用プラスミド10個のシーケンス解析を行った結果、これらをコードするコドンがそれぞれ多様に変化していた。塩基配列の変異に規則性が見られなかったため、ランダムな変異を持つプラスミドの構築に成功したことが確認出来た。これら変異を有したプラスミドを保持した大腸菌に野生型のT2ファージを感染させて相同組み換えを行い、継代培養で得られた変異ファージと同等かそれ以上の感染性を有する人工ファージを獲得することができた。HVRに人為的に変異を導入したファージ群は様々な感染能を有する究極のカクテル（ファージ混合液）ともいえる。本申請研究で確立した手法はスクリーニングに頼らずファージカクテルを作製する方法に繋がる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Phage therapy is effective in a mouse model of bacterial equine keratitis2016
Author(s)
T. Furusawa1, H. Iwano1, Y. Hiyashimizu1, K. Matsubara1, H. Higuchi, H. Nagahata, H. Niwa, Y. Katayama, Y. Kinoshita, K. Hagiwara, T. Iwasaki, Y. Tanji, H. Yokota1, Y. Tamura.
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Journal Title
Appl. Environ. Microbiol.
Volume: 82
Pages: 5332-5339
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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