2012 Fiscal Year Research-status Report
芽胞形成をターゲットとしたウェルシュ菌病原性の包括的解析
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24590520
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
大谷 郁 金沢大学, 医学系, 講師 (30377410)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 国際情報交換 オーストラリア |
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| Research Abstract |
本研究ではこれまでに明らかとなっていなかった、芽胞から毒素産生に至るまでの過程、また、毒素産生を停止して芽胞を形成する過程を明らかにすることを目的としている。これまでに遺伝子発現解析に用いられてきた株は、ガス壊疽株または食中毒株を用いてきたため、ガス壊疽関連遺伝子発現または、食中毒の原因となる芽胞、腸管毒素の発現調節機構といったどちらかの解析しかできなかった。そこで、この両者を同一の株を用いて解析することが必要であるため、芽胞形成とガス壊疽を引き起こす毒素群の産生の両方を解析できる株を選定した。まず、約２００株の保存菌株の毒素遺伝子群をPCRにて確認後、芽胞形成能があるかを確認した。さらに遺伝子発現をするために、形質転換可能であるかどうかを確認した。その結果より、毒素遺伝子群をほぼ完全に保持し、芽胞形成能あり、形質転換可能で遺伝子操作が可能である株が得られた。新規の株の特徴を知るために、ゲノム配列のドラフトシークエンスを決定し、大まかな遺伝子レパートリーを解析した。また、動物実験により病原性を解析し、新規の株はガス壊疽を起こし得ることを確認した。さらにこの実験により、この新規の株は、病原性が非常に強いことが明らかとなった。
芽胞形成性については、食中毒株であるSM101株の実験より、芽胞形成調節遺伝子であるvirX を明らかにしたため、新規の株についてもvirX 遺伝子変異株を作成し、現在その芽胞形成能について詳細に解析中である。また、ガス壊疽に関連する毒素遺伝子群を包括的に調節する二成分制御系遺伝子であるvirR/virS 遺伝子につても、ゲノム解析によりその存在が確認されたことから、virR/virS 遺伝子変異株を現在作製中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２４年度の目標としていた、ガス壊疽、芽胞形成の両方を解析可能である株の選定、芽胞形成調節遺伝子virXの変異株の作製まで順調に進んでいる。菌株の選定は、２００以上の菌株から、全ての条件を満たす株を選定しなければならず、特に芽胞形成性の確認と、形質転換効率の確認には時間を要すると考えられたが、順調に菌株を選ぶことができた。この段階がスムーズに進んだため、この株のゲノムのドラフトシークエンスも完了し、この部分では、予定以上の成果が得られている。変異株の遺伝子発現解析については、食中毒株SM101株を用いた芽胞形成調節ネットワークを解析し論文を投稿した。このデータならびに新規株のドラフトシークエンスから得られた遺伝子レパートリーをもとにしながら、今後、新規の株についても芽胞調節ネットワークを解析していくことが可能であり、予定より遅れているものの今後、順調にすすんでいくと考えられる。また、新規の株はガス壊疽を発症し得ることも毒素遺伝子群のレパートリーからだけでなく、動物実験により確認できており、以上のことより、２４年度の目標はおおむね順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
２４年度に得られたデータをもとに、芽胞形成についてさらに詳細に解析して行く。特に、芽胞形成調節遺伝子virX がどのような条件で働き芽胞形成を抑制し、逆にどのような条件でvirX 遺伝子が抑制されて芽胞形成が再開されるかを解析する。ウェルシュ菌は傷口に感染し毒素産生を急激に行うことから、血液中に含まれる成分と芽胞形成の関係を調べる。逆にウェルシュ菌は口から入り腸管を通過する時には芽胞を形成すると考えられていることから、胆汁酸等、体内で接触しうる物質による芽胞形成性の変化を検討し、芽胞形成のシグナルを検討する。また、環境を感知する二成分制御系の遺伝子破壊株を作製することにより、シグナル、センサー、virX 遺伝子、芽胞形成といった一連の流れを明らかにする。また、芽胞産生開始のシグナルが明らかとなれば、その因子が毒素産生に与える影響を明らかにしていく。さらに、センサーの変異株も作製し、芽胞のシグナルを感知できなくなったときの毒素産生性について検討する。
ガス壊疽関連遺伝子群の包括的な調節遺伝子virR/virS変異株を現在作製中であるが、この株が作製できれば、毒素産生性、ならびに芽胞形成性を解析し、芽胞形成と毒素産生の関連を解析する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
24年度からの繰り越し1,214円については、芽胞形成用培地に用いるデオキシコール酸を購入する。
25年度の計画に変更はなく、予定通り研究をすすめ予算を使用する。
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