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非同義置換一塩基多型を利用した結核菌機能因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16K08347
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 環境・衛生系薬学
研究機関北海道科学大学 (2018)
北海道薬科大学 (2016-2017)

研究代表者

前田 伸司  北海道科学大学, 薬学部, 教授 (50250212)

連携研究者 藤原 永年   (80326256)
和田 崇之   (70332450)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード結核菌 / ゲノム / 一塩基多型 / 非同義SNP / 非同義置換 / SNP / 抗酸菌 / 変異遺伝子発現 / 細菌
研究成果の概要

国内で分離される結核菌で大きなクラスターを形成するM株は、病原性が高いと報告されている新興型北京型株である。このM株の全ゲノム解析によって、45種類の遺伝子がアミノ酸置換を伴う一塩基多型を持つことが明らかになった。
これら遺伝子に注目して、野生型(H37Rv株)配列と変異型(M株)塩基配列を持つ遺伝子を導入した過剰発現用プラスミドを構築し、形質転換効率と増殖速度について比較を行った。脂肪酸の代謝酵素であるfadD25、fadB3は、M株型の変異が存在する酵素を発現した株の方が、形質転換効率が高くなった。このことから、これら遺伝子が、感染性や病原性などに関与している可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

M株のゲノム解析により得られた非同義一塩基多型を持つ遺伝子解析によって、結核菌を含む抗酸菌では、脂肪酸代謝酵素のアミノ酸置換により、形質転換効率が高くなった。このように、脂肪酸代謝酵素の構造変化により表現型に変化が生じることは、脂肪酸合成酵素が病原性や感染性などに関与している可能性を示唆する。重要な病原性因子(遺伝子)が特定できれば、より危険度の高い結核菌を迅速に鑑別することが可能になる。また、新規抗微生物薬の標的となる反応を特定することができる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 反復配列多型(VNTR)分析を利用した結核菌とBCG 推定の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      前田伸司、藤原永年、山本三郎、瀧井猛将
    • 雑誌名

      感染症学雑誌

      巻: 92 ページ: 705-709

    • NAID

      130007754746

    • 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] 都市部における来日外国人と地域住民間の結核感染動態に関する分子疫学研究2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬良朗、大角晃弘、 渡辺ゆう、 神楽岡澄、石原恵子、誉田千晶、内村和弘、前田伸司、瀧井猛将、石川信克
    • 雑誌名

      結核

      巻: 92 ページ: 431-439

    • NAID

      40021193511

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非同義置換一塩基多型を利用した結核菌M株の機能因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      前田伸司、和田崇之、藤原永年
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トリ型結核菌Mycobacterium aviumの酸性環境下における適応機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将、小川翔大、大原直也、小川賢二、八木哲也、藤原永年、前田伸司、伊藤佐生智、肥田重明、小野嵜菊夫
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌臨床分離株の新規糖ペプチド脂質抗原と生合成遺伝子群の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原永年、宮本友司、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌・臨床分離株で産生される新規糖ペプチド脂質抗原の生合成遺伝子群解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原永年、綾田稔、中崇、桑田啓貴、前田伸司
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Establishment of VNTR typing system in Japan for Beijing genotype of Mycobacterium tuberculosis2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Maeda
    • 学会等名
      6th Conference of International Union Against Tuberculosis and Lung Disease Asia Pacific Region, 2017
    • 発表場所
      東京(東京国際フォーラム)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結核菌の遺伝系統と型別法2016

    • 著者名/発表者名
      前田伸司、和田崇之、藤原永年
    • 学会等名
      第28回微生物シンポジウム
    • 発表場所
      愛知(愛知学院大学薬学部)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハノイ地区の結核再治療群から分離された結核菌の遺伝系統と型別2016

    • 著者名/発表者名
      前田伸司、松下育美、土方美奈子、慶長直人
    • 学会等名
      第91回日本結核病学会総会
    • 発表場所
      石川(石川県立音楽堂、ホテル日航金沢)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代シークエンサーを用いたBCG Tokyo 172のシードロットおよび市販ロットにおけるヘテロ変異検出2016

    • 著者名/発表者名
      和田崇之、岩本朋忠、前田伸司、山本太郎、山本三郎、大原直也
    • 学会等名
      第91回日本結核病学会総会
    • 発表場所
      石川(石川県立音楽堂、ホテル日航金沢)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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