2013 Fiscal Year Annual Research Report
次世代シーケンサを用いたレンサ球菌の自発的変異誘発による高病原性獲得機構の解析
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24390109
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| Research Institution | 独立行政法人国立国際医療研究センター |
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Principal Investigator |
秋山 徹 独立行政法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (20246466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
切替 照雄 独立行政法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (50192563)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | レンサ球菌 / 劇症型感染症 / 遺伝子破壊株 / RNA-seq |
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| Research Abstract |
A群レンサ球菌(GAS)の宿主内変異誘発に寄与する因子の欠損変異株の作製：前年度までに実施した予備的解析の結果を元に、8種類の因子を個別に破壊した破壊株を準備した。遺伝子破壊はすでに構築済みの温度感受性ベクターを利用した相同組換え法により、インフレームにて標的遺伝子を欠損させた。使用菌株として劇症型レンサ球菌感染(STSS)症例より分離され、またSTSSを発生させる頻度が高いレンサ球菌の血清型として知られるM1型株のうち、我々が全ゲノム配列を決定した菌株を使用した。
マウスへの投与によるin vivoでの変異誘発と菌株回収：作出した欠損変異株と野生株をそれぞれ50%致死量相当の菌量でBALB/cマウスに投与し、1日～3日の時点で、経時的に肝臓を採取し、臓器を粉砕後、寒天平板に塗布することで菌株を回収した。
in vivoでのG群レンサ球菌(SDSE)遺伝子発現解析：すでに構築したマウスモデルを利用して、SDSE感染後の遺伝子発現変化をレンサ球菌全遺伝子を網羅するRNA-seqにより解析した。in vivoではレンサ球菌は溶血毒素などの病原性遺伝子、そして宿主側の主に糖類を分解する酵素系とそれを利用する酵素系の発現を上昇させていることが明らかとなった。これらの因子の一部は2成分制御系として知られるcsrRSシステムにより制御されていることを、csrSのノックアウト変異体を用いた実験で確認した。
これらの解析により劇症型感染症においてレンサ球菌が病原性を発揮する機構を明らかにするための手がかりを得ることができた。特にSDSEの病原性機構に関する知見はこれまでごく僅かであったが、今回、溶血毒素が重要な役割を果たしていることを解明できた意義は大きいと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定したより多くの遺伝子破壊株を準備でき、レンサ球菌の遺伝子発現調節の詳細なネットワーク解析が可能となった。また、本計画で実施した研究についてすで複数の論文発表を行うことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画に従って、作出したGAS亜株を次世代シーケンサで解析し、全ゲノムデータを取得して、in vivoで発生した変異をSNPレベルで詳細に解析する。変異のプロファイリングを行って、遺伝子破壊の機構とその影響下にある遺伝子の破壊の意義を明らかにする。またRNA-seqにより各亜株の発現解析を行うことで変異誘発に関与する因子の特定を行う。
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Research Products
(6 results)
