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腸球菌の新規高頻度接合伝達性プラスミドの研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K07067
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
研究機関群馬大学

研究代表者

富田 治芳  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70282390)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードバンコマイシン耐性腸球菌 / 多剤耐性菌 / 高頻度接合伝達性プラスミド / pMG1型プラスミド / pELF1型プラスミド / バンコマイシン耐性腸球菌(VRE) / 高頻度伝達性プラスミド / 線状プラスミド
研究開始時の研究の概要

腸球菌の多剤耐性化に寄与する新規の高頻度接合伝達性プラスミドであるpMG1型プラスミドとpELF1型線状プラスミドについて、それぞれの高頻度伝達性の分子機構を明らかにすると同時に、pELF1については線状プラスミドの複製と維持機構を明らかにし、バンコマイシン耐性腸球菌(VRE)を含む多剤耐性腸球菌に対する新たな制御法開発のための基盤とする。

研究実績の概要

① pMG1型プラスミドの解析
今年度はpMG1型高頻度接合伝達性プラスミドpHTβの高頻度接合伝達遺伝子群の調節因子について解析を進めた。昨年度に分離した正の転写調節因子traB遺伝子の変異体の解析を行った。多くの変異体ではtraBの遺伝子コード領域内に塩基置換とそれに伴うアミノ酸の置換変異が認められた。これらの変異を有するtraB変異体をPCR法を利用して、シャトルベクターにクローン化した。変異型traBはpHTβのtraB欠失変異体を相補せず、機能が失われていることが確認されたことから、traBはタンパク質として機能することが明らかとなった。また一部の変異はtraB上流のプロモーター領域近傍のnon-coding領域にも存在したことから、TraBの発現には未知の制御が存在する可能性が推察された。国内外から分離された腸球菌が保持していたpMG1型プラスミドの一部について遺伝子構造の決定を行い、これまで得られているプラスミドとの比較解析を行った。
② pELF1型線状プラスミドの解析
pELF1型線状プラスミドの複製と伝達に関する遺伝子領域を同定し、分子遺伝学的解析を行うために、E. faeciumを用いた効率的な変異導入システムの構築を行い、プラスミド上の遺伝子変異を導入することが可能となった。一方で、国内外で分離された腸球菌について、pELF1型線状プラスミドの検索を行い、複数のpELF1型線状プラスミドを同定した。pELF1型線状プラスミドの複製や接合伝達に必須の遺伝子構造を明らかにするために、国内外の臨床分離腸球菌及び環境由来腸球菌が保持するpLEF1型線状プラスミドを用いて遺伝子構造に関する網羅的な比較解析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

pMG1型プラスミドの解析については調節因子traBの変異体の分離、作成と解析が順調に進んでいる。またpELF1型プラスミドの解析については、分子遺伝学的解析に必須となる効率的な遺伝子変異導入技術の構築を行うことができた。

今後の研究の推進方策

pMG1型プラスミドの調節因子traBの分子遺伝学的解析を進める。また他の調節因子の検索と解析を行う。pELF1型プラスミドの解析については、遺伝子構造の比較解析結果を元に変異導入実験を行い、プラスミド上の必須遺伝子を同定する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enterococcal Linear Plasmids Adapt to Enterococcus faecium and Spread within Multidrug-Resistant Clades2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Yusuke、Suzuki Masato、Kobayashi Sae、Hirahara Yuki、Kurushima Jun、Hirakawa Hidetada、Nomura Takahiro、Tanimoto Koichi、Tomita Haruyoshi
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 67 号: 4 ページ: 67-67

    • DOI

      10.1128/aac.01619-22

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inactivation of ackA and pta Genes Reduces GlpT Expression and Susceptibility to Fosfomycin in Escherichia coli.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa H, Takita A, Sato Y, Hiramoto S, Hashimoto Y, Ohshima N, Minamishima YA, Murakami M, Tomita H.
    • 雑誌名

      Microbiol Spectr.

      巻: 11 号: 3 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1128/spectrum.05069-22

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The PapB/FocB family protein TosR acts as a positive regulator of flagellar expression and is required for optimal virulence of uropathogenic Escherichia coli.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa H, Shimokawa M, Noguchi K, Tago M, Matsuda H, Takita A, Suzue K, Tajima H, Kawagishi I, Tomita H.
    • 雑誌名

      Front Microbiol.

      巻: 14 ページ: 1185804-1185804

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1185804

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Incidence of Multiple-Drug-Resistant Pheromone-Responsive Plasmids and Transmissions of VanA-Type Vancomycin-Resistant Enterococcus faecalis between Livestock and Humans in Taiwan.2023

    • 著者名/発表者名
      Tomita H, Lu JJ, Ike Y.
    • 雑誌名

      Antibiotics (Basel).

      巻: 12 号: 12 ページ: 1668-1668

    • DOI

      10.3390/antibiotics12121668

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First Isolation of Vancomycin-Resistant Enterococcus faecium Carrying Plasmid-Borne vanD1.2022

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune J, Tanimoto K, Kohara T, Myoken Y, Tomita Y, Sugai M.
    • 雑誌名

      Antimicrob Agents Chemother.

      巻: 66 号: 11

    • DOI

      10.1128/aac.01029-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advances of genetic engineering in streptococci and enterococci2022

    • 著者名/発表者名
      Kurushima Jun、Tomita Haruyoshi
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 66 号: 9 ページ: 411-417

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13015

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 腸球菌の高頻度接合伝達性プラスミドとその遺伝形質について2023

    • 著者名/発表者名
      富田治芳、久留島潤、橋本佑輔
    • 学会等名
      第5回国際腸球菌学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] NanoporeSequencing, Methods and Protocols, Genomic Epidemiological Analysis of Antimicrobial-Resistant Bacteria with Nanopore Sequencing.2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M, Hashimoto Y, Hirabayashi A, Yahara K, Yoshida M, Fukano H, Hoshino Y, Shibayama K, Tomita H.
    • 総ページ数
      318
    • 出版者
      SpringerScience+BusinessMedia,LLC,partofSpringerNature.
    • ISBN
      9781071629956
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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