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２年度である平成３０年度には、HBGA合成遺伝子の同定を試みた。具体的には、研究初年度に得られた計２３株のHBGA陽性細菌に加え、同じ手法によってさらに４０株の細菌を単離し、計６３株について16s RNA配列解析およびHBGA活性測定を行った。その結果、Klebsiella属の近縁が１６株、Enterobacter属の近縁が１３株、Acinetobacter属の近縁が１１株、Aeromonas属の近縁が１株、Pseudomonas属の近縁が８株、Stenotrophomonas属の近縁が４株、Raoultella属の近縁が３株、近縁が見つからなかった株が７株得られ、それぞれHBGA合成量に差があることが確認された。さらに、研究初年度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２年度目である平成３０年度には、環境水サンプルから単離したHBGA分泌細菌計６３株の同定を試みた。その結果、計１２の菌種に近縁な株を確認することに成功した。これらの中にはHBGA合成能が異なる株が存在することも確認されたことから、近縁だがHBGA合成能の異なる株同士でトランスクリプトーム解析を行うことで、HBGA分泌関連遺伝子を同定することが可能となった。また、研究初年度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予定通り進行していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究３年度目である平成３１年度には、これまでに分離した細菌のHBGA分泌関連遺伝子同定を行う。研究２年度目までに単離され同定されたHBGA 分泌細菌単離株に対し、HBGA 合成遺伝子の同定を行うために、トランスクリプトーム解析を行う。具体的には、近縁だがHBGA分泌量に大きな差が存在する株の組み合わせを作り、それぞれの株について培養後にmRNAを抽出する。逆転写反応後に次世代シーケンシング解析を行うことで、HBGA分泌量の違いをもたらした遺伝的要因、すなわちHBGA分泌関連遺伝子の候補を同定する。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。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
