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ブドウ球菌と哺乳類の共進化

Research Project

Project/Area Number 11J10712
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied veterinary science
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

佐々木 崇  日本獣医生命科学大学, 獣医学部 獣医衛生学, 特別研究員PD

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords共進化 / Staahylococcus / 哺乳類 / 分岐年代推定 / 有胎盤類 / Macrococcus / 無機イオン輸送関連遺伝子 / ニッチ / Staphylococcus / Bacillus / Streptococcus / コアゲノム / COG / KEGG / ブドウ球菌 / 旧ローラシア大陸 / 旧ゴンドワナ大陸 / 先祖多型
Research Abstract

ブドウ球菌属と哺乳類の共進化関係を明らかにするために、55科、151種、1667個体の哺乳類からブドウ球菌種を分離し種同定を実施した。その結果、霊長類とStaphyloeoeeus aureus group、ローラシア獣類とS. delphini-groupがそれぞれ共進化関係にあることを見いだした。その情報をキャリブレーションポイントとし、ブドウ球菌属全43種および最近縁他属であるMaerococcus easeolyticusの全ゲノム情報から選び出した31のオルソログ遺伝子(重複、水平伝播、incompletelineage sortingの影響を受けていないオルソログ)を用いたアミノ酸配列による分岐年代推定を実施した。ブドウ球菌属の共通祖先が出現したのは約2億3000万年前に遡り、最古の哺乳類化石出土時期と極めて近い年代を示した。また、S. seiurt-groupの分岐以降のStaphylococcus属の共通祖先出現は約1億8000年前に遡ったが、ちょうどその時期、地球上では、哺乳類が有袋類と有胎盤類へと分岐しはじめ、パンゲア大陸の南北への分断が始まっていた。このことから、ブドウ球菌は哺乳類出現とともに地球上に出現し、現生のブドウ球菌種の大部分は有胎盤類と共進化してきたことが示唆された。
ブドウ球菌属のゲノム進化がどのような方向性をもって進んできたのかを推定するために、Firmicutes門におけるBacillus属、Streptococcus属およびStaphylococcus属の3属間コアゲノム比較を行なった。Staphylococous属は無機イオン輸送関連遺伝子を全種で固く保持し、皮膚組織で激変する浸透圧に耐えうる耐塩性進化を遂げたことがわかった。炭水化物、核酸、アミノ酸、補酵素代謝関連もブドウ球菌属は3属中最も固く保持しており、全種が同一ニッチで共通の代謝活動を営んでいることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ブドウ球菌属全菌種の全ゲノム配列の取得が済み、分岐年代推定、ゲノム比較などで一定の成果をあげられた。また、この間、ゲノム解析の種々の手法を習得し、今後更なる進化学的解析が実施できる技術に習熟することができた。論文作成の面で幾分遅れが出ているが、今後有機的な考察を固めた上、海外学術誌上で発表したい。

Strategy for Future Research Activity

これまでは包括的な解析に主眼を置き、他属にはみられないブドウ球菌属特有のゲノム進化はいかなるものであったかを概観してきた。今後は、ブドウ球菌属のコアゲノムをパスウェイごとにカテゴライズし、進化速度をベースにした解析手法でどのような傾向がみられるかを探りたい。どのパスウェイの発達あるいは退化がブドウ球菌進化に重要であったのかを明らかにすることにより、ブドウ球菌が哺乳類の皮膚、粘膜組織でどのような役割を果たしているのかをゲノミクスのアプローチによりスクリーニングしていきたい。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Suppression of Coronavirus Replication by Cyclophilin Inhibitors.2013

    • Author(s)
      Tanaka Y, Sato Y, Sasaki T
    • Journal Title

      Viruses.

      Volume: 5(5) Issue: 5 Pages: 1250-1260

    • DOI

      10.3390/v5051250

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genomic Basis for Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus.2013

    • Author(s)
      Hiramatsu K, Ito T, Tsubakishita S, Sasaki T, Takeuchi F, Morimoto Y, Katayama Y, Matsuo M, Kuwahara-Arai K, Hishinuma T, Baba T.
    • Journal Title

      Infect Chemother

      Volume: 45(2) Issue: 2 Pages: 117-136

    • DOI

      10.3947/ic.2013.45.2.117

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population genetic structures of Staphylococcus aureus isolates from cats and dogs in Japan.2012

    • Author(s)
      Sasaki T, Tsubakishita S, Tanaka Y, Ohtsuka M, Hongo I, Fukata T, Kabeya H, Maruyama S, Hiramatsu K.
    • Journal Title

      Journal of Clinical Microbiology

      Volume: 50(6) Issue: 6 Pages: 2152-2155

    • DOI

      10.1128/jcm.06739-11

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of feline corona virus replication in vitro by cyclosporin A2012

    • Author(s)
      Tanaka Y, Sato Y, Osawa S, Inoue M, Tanaka S, Sasaki T.
    • Journal Title

      Veterinary Research.

      Volume: 30:43(1) Issue: 1 Pages: 41-41

    • DOI

      10.1186/1297-9716-43-41

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Staphylococcus aureus isolates from faecal samples of the Straw-Coloured Fruit Bat (Eidolon helvum) in Obafemi Awolowo University (OAU), Nigeria.2012

    • Author(s)
      Akobi B, Aboderin O, Sasaki T, Shittu A.
    • Journal Title

      BMC Microbiology

      Volume: 26,12(1) Issue: 1 Pages: 279-279

    • DOI

      10.1186/1471-2180-12-279

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid and accurate identification of human associated staphylococci by use of multiplex PCR2011

    • Author(s)
      Hirotaki S, Sasaki T, Kuwahara-Arai K, Hiramatsu K
    • Journal Title

      Journal of Clinical Microbiology

      Volume: 49(10) Issue: 10 Pages: 3627-3631

    • DOI

      10.1128/jcm.00488-11

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epidemiological Study of Methicillin-resistant <i>Staphylococcus pseudintermedius</i> (MRSP) in Healthy Pet Dogs in Japan2011

    • Author(s)
      須藤哲長、寺井陽子、三枝早苗、椿下早絵、佐々木崇、平松啓一
    • Journal Title

      The Japanese Journal of Veterinary Dermatology

      Volume: 17 Issue: 2 Pages: 79-83

    • DOI

      10.2736/jjvd.17.79

    • NAID

      130004494299

    • ISSN
      1347-6416, 1881-2236
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クマ科を自然宿主とするブドウ球菌Staphylococcus schleiferiの生態とゲノム進化2013

    • Author(s)
      佐々木崇
    • Organizer
      第155回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ブドウ球菌と哺乳類の共進化2011

    • Author(s)
      佐々木崇、椿下早絵、黒田誠、遠藤智子、大島由子、鳥居春己、洲鎌圭子、鈴木樹理、平松啓一
    • Organizer
      日本進化学会第13回大会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-07-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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