Diversity of polysaccharide-excreting bacteria as carriers of human noroviruses in water environments
| Project/Area Number |
17H01299
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Civil and environmental engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐野 大輔 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80550368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北島 正章 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30777967)
片山 和彦 北里大学, 感染制御科学府, 教授 (60342903)
大村 達夫 東北大学, 工学研究科, 教授 (30111248)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥44,330,000 (Direct Cost: ¥34,100,000、Indirect Cost: ¥10,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2018: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2017: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
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| Keywords | ノロウイルス / 水環境中動態 / 組織血液型決定抗原 / ノロウイルス吸着性細菌 / 血液型決定抗原 / HBGA分泌細菌 / ノロウイルス吸着細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表的な胃腸炎ウイルスであるノロウイルスは、環境中における動態が十分に理解されておらず、先進国においても多大な感染症被害をもたらしている。研究代表者らはこれまでの研究において、ノロウイルス吸着性糖鎖である血液型決定抗原（histo-blood group antigen：HBGA）を分泌する細菌の単離に成功し、この細菌がノロウイルスを特異的に捕捉することで膜ろ過による除去効率や遊離塩素・紫外線等による消毒効率に影響を与えることを確認した。本研究では、研究の場をさらに拡大し、HBGA分泌細菌がノロウイルスの水環境中動態に与える影響を評価することを目的としている。
研究３年度目である令和元年度には、引き続きHBGA合成遺伝子の同定を試みた。研究初年度に得られた計６３株のHBGA分泌細菌について、研究２年度目に各株のHBGA分泌量測定及び種の同定を行ったが、研究３年度目には２年度目の結果を元に、遺伝的に近縁で、HBGA分泌量が大きく異なる株の組み合わせ（HBGA高分泌株とHBGA低分泌株の組み合わせ）を計４組選択した。各株は培養後にmRNA抽出を行い、得られたmRNAを逆転写反応及び次世代シーケンス解析に供することでトランスクリプトーム解析を行った。その結果、HBGA高分泌株において特異的に発現が亢進している遺伝子が複数同定された。さらに、研究２年度目までに収集した水環境サンプルについてノロウイルス遺伝子濃度を測定し、HBGA分泌関連遺伝子の同定後に濃度比較を行う準備を引き続き行った。
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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
本研究では、HBGA分泌細菌がノロウイルスの水環境中動態に与える影響を評価することを目的としているが、研究３年度目である令和元年度には、HBGA分泌関連遺伝子を同定するために、環境水サンプルから単離したHBGA分泌細菌のトランスクリプトーム解析を行った。その結果、HBGA高分泌株において特異的に発現が亢進もしくは低下している遺伝子が複数同定された。また、研究２年度目までに収集した水環境サンプル中のノロウイルス遺伝子濃度の定量が完了し、HBGA分泌関連遺伝子との比較が可能な状況となった。これらの結果より、現在までに本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究最終年度である令和２年度には、令和元年度に得られたHBGA分泌細菌のトランスクリプトーム解析の結果をさらに精査し、HBGA分泌関連遺伝子の同定を行う。HBGA分泌関連遺伝子の候補が同定された場合には、高HBGA分泌株の該当遺伝子をノックアウトし、HBGA分泌量が低下するか否かを確認する。この実験でHBGA分泌量の低下が確認された場合、該当遺伝子がHBGA分泌関連遺伝子として同定されたこととなる。さらに、同定されたHBGA分泌関連遺伝子については、これまでに蓄積してノロウイルス遺伝子濃度を定量したサンプル中の濃度を測定し、ノロウイルス遺伝子濃度との相関解析を行うことで、HBGA分泌関連遺伝子のノロウイルス汚染指標としてのポテンシャルを評価する。
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Report
(3 results)
Research Products
(23 results)
