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養殖環境中の多剤耐性菌が利用する遺伝子伝達メカニズムとその多様性

研究課題

研究課題/領域番号 15K07531
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 水圏生産科学
研究機関獨協医科大学

研究代表者

野中 里佐  獨協医科大学, 医学部, 講師 (70363265)

研究分担者 矢野 大和  東北大学, 生命科学研究科, 講師 (20646773)
研究協力者 鈴木 聡  
丸山 史人  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード薬剤耐性菌 / 多剤耐性 / 遺伝子伝達 / プラスミド / トランスポゾン / チロシンリコンビナーゼ / 養殖場 / ビブリオ属 / 接合 / pSEA1 / Tn6283 / 染色体 / 部位特異的挿入 / bcp遺伝子 / 薬剤耐性 / 染色体への組み込み / インテグラーゼ
研究成果の概要

本研究では養殖環境より分離されたVibrio属細菌が有する伝達性多剤耐性プラスミドpSEA1の全塩基配列を決定し、受容菌である大腸菌染色体への組み込みはプラスミド上に存在する約14kbのトランスポゾンTn6283が関与する新規メカニズムによるものであることを提唱した。すなわちTn6283は自身がコードしているリコンビナーゼの働きによりプラスミド上から切り出されて環状化し、大腸菌染色体上の特定の領域に組み込まれること、さらにこのTn6283と元のプラスミド上のTn6283の間で相同性組み換えが生じることで多剤耐性プラスミドpSEA1全長が大腸菌染色体へ取り込まれていることが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細菌間で行われる遺伝子の伝達は薬剤耐性菌の出現・拡大を理解するための重要なファクターである。本研究ではこれまで現象のみが知られていた、伝達性プラスミドが受容菌へ伝達された後にその染色体へ潜り込むメカニズムを明らかにした。学術性意義としてはプラスミド上のトランスポゾンがプラスミド全長の染色体への組み込みをアシストしているというトランスポゾンの新規機能を明らかにした点である。一方、耐性遺伝子がこれまで考えられてきた以上に多様かつ複雑なメカニズムで細菌間を移動している可能性を示した点は薬剤耐性菌問題を考える上で重要な知見であり非常に社会的意義が高い。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Chulalongkorn University/Quality Vet Product(Thailand)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan Ocean University/National Cheng Kung University(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chulalongkorn University/Quality Vet Product(タイ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan Ocean University/National Cheng Kung University(台湾)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Interplay of a non-conjugative integrative element and a conjugative plasmid in the spread of antibiotic resistance via suicidal plasmid transfer from an aquaculture Vibrio isolate.2018

    • 著者名/発表者名
      Nonaka, L., Yamamoto, T., Maruyama, F., Hirose, U., Onishi, Y., Kobayashi, T., Suzuki, S., Nomura, N., Masuda, M. and Yano, H.
    • 雑誌名

      PLos One

      巻: 13 号: 6 ページ: e0198613-e0198613

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0198613

    • NAID

      120006715750

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The novel mef (C)-mph (G) macrolide resistance genes are conveyed in the environment on various vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Yuta、Suzuki Satoru、Nonaka Lisa、Boonla Chanchai、Sukpanyatham Nop、Chou Hsin-Yiu、Wu Jer-Horng
    • 雑誌名

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      巻: 10 ページ: 47-53

    • DOI

      10.1016/j.jgar.2017.03.015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The novel mef(C)-mph(G) macrolide resistance genes are conveyed in the environment on various vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugimoto, S Suzuki, L Nonaka, C Boonla, N Sukpanyatham, H-Y Chou, J-H W
    • 雑誌名

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 養殖場由来Vibrio属細菌が保有する伝達性多剤耐性プラスミドpSEA1のTn6283を介した受容菌染色体への組み込み機構2018

    • 著者名/発表者名
      野中里佐、山本達也、丸山史人、広瀬 侑、大西勇輝、小林 剛、鈴木 聡、野村暢彦、増田道明、矢野大和
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel transferable multi-drug resistance plasmid and macrolide resistance genes from Photobacterium damselae subsp. damselae isolated from seawater of an aquaculture site2015

    • 著者名/発表者名
      Lisa Nonaka
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第30回大会
    • 発表場所
      土浦市
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-28  

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