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ゲノム人工合成技術による標的狙撃型殺菌キメラファージの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K15740
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関京都大学

研究代表者

河内 護之  京都大学, 農学研究科, 特定助教 (70771294)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードバクテリオファージ / ファージ / 人工合成 / 酵母 / CRISPR/Cas13 / ファージセラピー / 大腸菌
研究開始時の研究の概要

本研究では、ファージの人工合成技術の確立及びCRISPR-Cas13a搭載ファージの合成を実施する。加えて、合成したファージの殺菌活性を検証し、将来のファージセラピーへの応用について、その可能性を検討する。

研究成果の概要

薬剤耐性遺伝子を標的とするCRISPR-Cas13をファージに搭載した、殺菌キメラファージの開発を目指し、大腸菌を例に、ファージの宿主域拡張、CRISPR/Cas13をファージゲノムに搭載する技術の開発を行った。T7ファージをモデルとして、酵母用いたゲノム人工合成によりCRISPR/Cas13搭載ファージの試作に成功した。また、宿主感染域の広いファージとしてT6ファージを選抜した。最終的にT6ファージの合成及びCRISPR/Cas13搭載ファージの合成を目指したが完成には至らなかった。しかしながら、酵母を用いたゲノム人工合成法の大幅な改良には成功し、近い将来この目標は達成可能と考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤耐性菌の急速な拡大により、抗菌薬とは作用機序の異なる抗菌療法の開発が急務となっている。その一つに、バクテリアに感染後宿主を溶菌し殺す性質を持つ「ファージ」を用いた、ファージセラピー法が考えられる。しかし、一般的にファージの感染宿主域は狭く、溶菌し殺菌する性質も不安定である。近年、標的配列特異的殺菌活性を持つCRISPR/Cas13が発見された。このCRISPR/Cas13を搭載したファージの開発、並びに感染宿主域の広いファージの単離に成功した。本成果を発展させることで、ファージを用いた標的配列特異的殺菌が実現できると考えている。本研究は、ファージセラピーの実用化に大きく貢献するものである。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 (1件)

  • [国際共同研究] University of Glasgow(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of CRISPR-Cas13a-based antimicrobials capable of sequence-specific killing of target bacteria2020

    • 著者名/発表者名
      Kiga Kotaro、Tan Xin-Ee、Ibarra-Ch?vez Rodrigo、Watanabe Shinya、Aiba Yoshifumi、Sato’o Yusuke、Li Feng-Yu、Sasahara Teppei、Cui Bintao、Kawauchi Moriyuki、Boonsiri Tanit、Thitiananpakorn Kanate、Taki Yusuke、Azam Aa Haeruman、Suzuki Masato、Penad?s Jos? R.、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 2934-2934

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16731-6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Composition and Diversity of CRISPR-Cas13a Systems in the Genus Leptotrichia2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shinya、Cui Bintao、Kiga Kotaro、Aiba Yoshifumi、Tan Xin-Ee、Sato’o Yusuke、Kawauchi Moriyuki、Boonsiri Tanit、Thitiananpakorn Kanate、Taki Yusuke、Li Fen-Yu、Azam Aa Haeruman、Nakada Yumi、Sasahara Teppei、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 2838-2838

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.02838

    • 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
  • [学会発表] 殺菌キメラファージの開発(4)―酵母を利用したキメラファージ 合成技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      河内 護之,氣駕 恒太朗,李 峰宇,Tanit Boonsiri,Xin Ee Tan,佐藤 祐介,相羽 由詞,Kanate Thitiananpakorn,渡邊 真弥,崔 龍洙
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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