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腸管出血性大腸菌におけるプロファージ間相互作用と宿主菌進化へのインパクトの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K07116
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49050:細菌学関連
研究機関九州大学

研究代表者

中村 佳司  九州大学, 医学研究院, 助教 (60706216)

研究分担者 澤口 朗  宮崎大学, 医学部, 教授 (30336292)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード腸管出血性大腸菌 / 志賀毒素ファージ / サテライトファージ / ヘルパーファージ / 志賀毒素(Stx)ファージ / 志賀毒素(Stx)ファージ / Stx2ファージ / バクテリオファージ (ファージ) / ヘルパー/サテライトファージ
研究成果の概要

多くの細菌にはバクテリオファージ(ファージ)が共感染しており、ファージ間における様々な相互作用の存在が推測されている。本研究では、O145の血清型をもつ腸管出血性大腸菌(EHEC)菌株に特定された「ファージ内ファージ」の解析により、このファージ共存が、①ファージ形質の変化に影響を及ぼしうること、②様々な血清型のEHECと腸管病原性大腸菌(EPEC)に起こりうること、③宿主大腸菌の病原性進化や多様化に影響を与えること、を明らかとした。これらの成果はEHEC/EPECやそれらが有するファージの研究分野だけではなく、細菌の進化および基礎・臨床微生物学の幅広い研究者に新たな知見を提供する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々な菌種において、個々のファージのゲノム構造や宿主菌の進化や多様化における役割が明らかとなっている。しかし、細菌の細胞内に複数存在するファージ間の相互作用とそれが宿主菌の進化や多様化に与えるインパクトは従来の研究ではほぼ未解明の領域であった。この点において、本研究成果が今後のファージ研究に与える影響は小さくない。また、腸管出血性大腸菌は感染患者に重篤な症状を引き起こしうる、公衆衛生上重要な病原細菌である。今回の解析により、本病原細菌の病原性に対する理解においても新しい情報を提供したことで、今後の高病原性大腸菌のサーベイランスなどに貢献できると考えられる。

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

    (8件)

すべて 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Prophages integrating into prophages: a mechanism to accumulate type III secretion effector genes and duplicate Shiga toxin-encoding prophages in Escherichia coli2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Ogura Y, Gotoh Y, Hayashi T.
    • 雑誌名

      PLoS Pathogens

      巻: -

    • 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] Differential dynamics and impacts of prophages and plasmids on the pangenome and virulence factor repertoires of Shiga toxin-producing Escherichia coli O145:H282020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Murase K., Sato MP., Toyoda A., Itoh T., Mainil JG., Pierard D., Yoshino S., Kimata K., Isobe J., Seto K., Etoh Y., Narimatsu H., Saito S., Yatsuyanagi J., Lee K., Iyoda S., Ohnishi M., Ooka T., Gotoh Y., Ogura Y., Hayashi T.
    • 雑誌名

      Microbial Genomics

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1099/mgen.0.000323

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] プロファージ内プロファージによる大腸菌への3型分泌エフェクターと志賀毒素遺伝子の蓄積メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      中村佳司、小椋義俊、後藤恭弘、林哲也
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロファージ内プロファージによる大腸菌への3型分泌エフェクターと志賀毒素遺伝子の蓄積メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      中村佳司、小椋義俊、後藤恭弘、林哲也
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌O26:H11におけるStxファージのゲノム多様性とダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      矢野文悟、中村佳司、谷口愛樹、後藤恭弘、小椋義俊、林哲也
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 志賀毒素産生性大腸菌O145:H28におけるプロファージとプラスミドのダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      中村佳司、村瀬一典、佐藤光彦、後藤恭宏、小椋義俊、林哲也
    • 学会等名
      第14回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Genome diversity of EHEC O145:H28 and genome-wide search of high Stx2 producibility-associated genes2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nakamura, Kazunori Murase, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Jacques Georges Mainil, Shuji Yoshino, Keiko Kimata, Junko Isobe, Kazuko Seto, Yoshiki Etoh, Hiroshi Narimatsu, Shioko Saito, Jun Yatsuyanagi, Sunao Iyoda, Makoto Ohnishi, Tadasuke Ooka, Yasuhiro Gotoh, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi
    • 学会等名
      10th International symposium on Shiga Toxin producing Escherichia coli Infections (VTEC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] O157堺株Stx2ファージの形態形成に必須な遺伝子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      金宗鉉、中村佳司、後藤恭宏、小椋義俊、林哲也
    • 学会等名
      第22回腸管出血性大腸菌大腸菌感染症研究会
    • 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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