| 研究課題/領域番号 |
20K15779
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分43060:システムゲノム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2023)
奈良先端科学技術大学院大学 (2020) |
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研究代表者 |
武藤 愛 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 学振特別研究員RPD (80730506)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 薬剤耐性 / 大腸菌 / 網羅的遺伝子欠失株ライブラリ / bar-seq / 接合伝達 / 大腸菌遺伝子欠失株ライブラリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細菌の薬剤耐性獲得への対策は世界規模で取り組むべき喫緊の課題である。薬剤環境下における適応進化の誘導により、耐性株のスクリーニングや遺伝型の特定は様々な研究で行われているが、耐性獲得能を抑止する因子については検出困難であることが課題であった。本研究では、大腸菌の接合伝達という細胞が別の細胞にDNAを送り込む仕組みを利用し、薬剤耐性をもたらす遺伝子欠失変異を他の遺伝子の欠失と組み合わせたときに耐性が失われるかどうかを観察することにより、細菌の薬剤耐性化抑制のターゲットとなる遺伝子の探索を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、細菌の薬剤耐性を抑制するターゲット遺伝子の探索を目指し、大腸菌遺伝子欠失株ライブラリを用いた網羅的探索を行った。混合培養した大腸菌遺伝子欠失株ライブラリを抗生物質に曝した際の各欠失株の頻度の変化を、各欠失株に挿入されている識別配列を用いて検出した時系列ダイナミクスデータを取得し、集団のほとんどの株が死滅する中で増殖を示した薬剤耐性株の候補を得た。得られた候補株について、遺伝子欠失領域をライブラリの全遺伝子欠失株に網羅的に導入するための接合伝達株を構築した。寒天培地上での二重欠失株構築実験を行ったが、候補株の接合伝達効率が非常に低く、薬剤耐性の抑制ターゲットの特定には至らなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた薬剤下時系列ダイナミクスデータは、薬剤効果の持続性に遺伝子欠失が与える影響を網羅的に検出したものであり、薬剤耐性だけでなく、薬剤への感受性や薬効の継続メカニズムをターゲットとしたスクリーニングにも活用可能である。また、本研究の副産物として得られた自動分注ワークステーションを用いた寒天培地上でのコロニー整列の系は、従来は液体培地に特化していた実験の寒天培地での実施を同一の機器で可能とするものであり、実験自動化の系に組み込むことで相乗効果が期待される。
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