2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26670219
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 健太郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (60344123)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リボソーム / 抗生物質 / 耐性 / 遺伝子変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗生物質耐性機構の解明は、細菌感染症の予防・治療にとって極めて重要な研究課題であり、最近では耐性遺伝子の網羅的解析（レジストーム解析）が盛んに行われている。しかし従来の研究では、解析対象が分解酵素や排出ポンプ等に限定されており、抗生物質の標的分子の代表格であるリボソームなどは解析対象となっていない。これはリボソームの機能解析が本質的に困難なことが一因である。とくに、rRNA遺伝子の変異による耐性の場合、rRNAオペロンがゲノム内に複数コピー存在する（例えば大腸菌では7コピー）ため、1コピーの変異では耐性（表現型）が現れないことが多く、潜在的な耐性変異があっても知られていないと推察される。こうした状況の中、我々は、rRNAの機能解析技術として、大腸菌のrRNAオペロン欠損株（Δ7株）を用いる方法を開発した。
本研究では、大腸菌のrRNA オペロン欠損株（Δ7株）を用いた単一rRNA オペロン機能解析技術に基づき、異種微生物由来の16S rRNA 遺伝子の機能を生育相補性、さらに薬剤耐性に関するスクリーニングを行った。まず、種々の細菌由来の16S rRNAの機能解析を行うにあたり、環境ゲノムを鋳型に16S rRNA遺伝子をPCR増幅するが、その際に用いるプライマーを再設計した。改良したプライマーを用いてライブラリーを構築し、Δ7株相補株を獲得した。
数万規模の16S rRNA遺伝子欠損の相補株を抗生物質耐性に基づきスクリーニングした結果、アプラマイシン（1株）、スペクチノマイシン（4株）、テトラサイクリン（2株）、G418（10株）について耐性株が得られた。耐性クローンが有する16S rRNA遺伝子の配列解析、耐性に寄与すると思われる塩基の大腸菌16S rRNAへの導入などを行い、耐性の実態を明らかにしている。
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[Presentation] リボソーム進化工学2015
Author(s)
宮崎健太郎
Organizer
進化分子工学研究会
Place of Presentation
千葉工業大学（千葉県習志野市）
Year and Date
2015-11-20 – 2015-11-20
Invited
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