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原子構造に基づく黄色ブドウ球菌ファージS13’の感染マシナリーの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06154
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43040:生物物理学関連
研究機関筑波大学 (2019-2020)
大阪大学 (2018)

研究代表者

宮崎 直幸  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (00634677)

研究分担者 内山 淳平  麻布大学, 獣医学部, 講師 (20574619)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードクライオ電子顕微鏡 / 単粒子解析 / 構造解析 / バクテリオファージ / ウイルス / 感染機構 / 宿主認識 / ファージ療法 / ファージ / 電子顕微鏡 / 構造生物学 / 感染症
研究成果の概要

黄色ブドウ球菌感染症に対するファージ療法の実用化を目指し、黄色ブドウ球菌ファージS13’とS6の感染機構をクライオ電子顕微鏡単粒子解析により調べた。ファージS13’は頭部の直径が約50 nm、尾部の長さが約40 nmの非収縮性の尾部を持つ小型のポドウイルス科のファージであり、ファージS6は直径約140 nm、尾部の長さが約250 nmの収縮性の尾部をもつ巨大なマイオウイルス科のファージである。S13’の解析では、ファージを構成するタンパク質のほぼ全ての原子モデルの構築ができた。一方で、S6では、収縮前後の尾部の構造を決定することができ、そこから尾部の収縮機構を解明することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

黄色ブドウ球菌感染症では、抗菌薬の過剰な使用により、耐性菌が蔓延し、抗菌薬による治療は困難に直面している。その代替療法として有望視されているものが、最近に感染するウイルス(バクテリオファージ)の溶菌活性を利用するファージ療法である。しかし、そのファージ療法に用いるファージの感染・増殖機構に関わる構造生物学的な研究は少なく、非常に遅れている。本研究では、ファージ療法に用いることができる黄色ブドウ球菌ファージを対象として、その宿主認識・感染機構を明らかにするために、黄色ブドウ球菌ファージS13’とS6の構造を決定した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Fundamental cell morphologies examined with cryo-TEM of the species in the novel five genera robustly correlate with new classification in family Mycobacteriaceae.2020

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Chikamatsu, A. Aono, K. Murata, N. Miyazaki, Y. Kayama, A. Bhatt, N. Fujiwara, S. Maeda, S. Mitarai
    • 雑誌名

      Front Microbiol.

      巻: 16(11) ページ: 562395-562395

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.562395

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic rotation of the protruding domain enhances the infectivity of norovirus2020

    • 著者名/発表者名
      Song Chihong、Takai-Todaka Reiko、Miki Motohiro、Haga Kei、Fujimoto Akira、Ishiyama Ryoka、Oikawa Kazuki、Yokoyama Masaru、Miyazaki Naoyuki、Iwasaki Kenji、Murakami Kosuke、Katayama Kazuhiko、Murata Kazuyoshi
    • 雑誌名

      PLOS Pathogens

      巻: 16 号: 7 ページ: e1008619-e1008619

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1008619

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acquired Functional Capsid Structures in Metazoan Totivirus-like dsRNA Virus2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kenta、Ferreira Ricardo J.、Larsson Daniel S.D.、Maia Filipe R.N.C.、Isawa Haruhiko、Sawabe Kyoko、Murata Kazuyoshi、Hajdu Janos、Iwasaki Kenji、Kasson Peter M.、Miyazaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 28 号: 8 ページ: 888-896

    • DOI

      10.1016/j.str.2020.04.016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ピロリ菌ファージKHP30のクライオ電子顕微鏡構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      神谷亮佑、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治、宮崎直幸
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Capsid stabilization mechanisms of Helicobacter pylori bacteriophage KHP302020

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kamiya, Jumpei Uchiyama, Shigenobu Matsuzaki, Kazuyoshi Murata, Kenji Iwasaki, Naoyuki Miyazaki
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The tail tube structure of the jumbo Staphylococcus phage S6 by cryo-EM2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Koibuchi, Jumpei Uchiyama, Shigenobu Matsuzaki, Kazuyoshi Murata, Kenji Iwasaki, Naoyuki Miyazaki
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌ファージS13’のクライオ電顕単粒子解析2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌ファージS13’のクライオ電顕単粒子解析2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 巨大黄色ブドウ球菌ファージS6の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      鯉渕航、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治、宮崎直幸
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超分子複合体構造のクライオ電顕による解析について2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸
    • 学会等名
      第9回日本光合成学会年会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡による黄色ブドウ球菌ファージS13’の近原子分解能単粒子解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡による黄色ブドウ球菌ファージS13’の近原子分解能単粒子解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      第7回 ファージ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The near-atomic resolution cryo-EM structure of the infectious Staphylococcus bacteriophage S13’2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      第56回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超分子複合体のクライオ電子顕微鏡単粒子解析(Cryo-electron single particle analysis of supramolecular complexes)2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸
    • 学会等名
      日本結晶学会 平成30年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡による黄色ブドウ球菌ファージS13’の近原子分解能単粒子解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎直幸、内山淳平、松崎茂展、村田和義、岩崎憲治
    • 学会等名
      生理研研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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