進化工学的手法により分子構築した宿主可変ファージによる感染症の制御

• 研究課題/領域番号: 24246133
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 丹治 保典 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00282848)
• 研究分担者: 宮永 一彦 東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (40323810)
• 研究協力者: 岩野 英知 酪農学園大学, 教授
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円); 2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2012年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: バクテリオファージ / ファージセラピー / 黄色ブドウ球菌 / 薬剤耐性菌 / 乳房炎 / 大腸菌 / 大腸菌O157:H7

研究成果の概要

乳房炎罹患牛から分離した黄色ブドウ球菌SA003と宿主域が広く溶菌活性が高いファージfSA012を選定し解析を行った。45回の回分培養を通じファージと宿主が共存し続け、各培養で生存したファージの全ゲノムを解析したところ、ORF(Open Reading Frame)103に変異の蓄積が見られ、宿主のレセプターを認識するリガンドであると特定された。同様の方法により大腸菌T2ファージのリガンドを特定することができた。CRISPR/Casシステムを用いリガンド（gp38）をコードする超可変領域にランダムな変異を導入することでファージ耐性大腸菌に感染性を示す変異ファージを得ることができた。

研究成果

• [国際共同研究] The Arctic University of Norway(ノルウェー)
• [国際共同研究] Ho Chi Minh City University(ベトナム)
• [雑誌論文] Control of pathogen by bacteriophage (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji
  • 雑誌名: Biocontrol Science 巻: 42 ページ: 191-197
  • NAID: 40021185804
• [雑誌論文] Prospective and problem of phage therapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji
  • 雑誌名: ANTIBIOTICS & CHEMOTHERAPY 巻: 印刷中
• [雑誌論文] The presence of two receptor-binding proteins contributes to the wide host range of staphylococcal Twort-like phages (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, K. Osada, A.H. Azam, H. Asakawa, K. Miyanaga, Y. Tanji
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 82 号: 19 ページ: 5763-5774
  • DOI: 10.1128/aem.01385-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phage therapy is effective in a mouse model of bacterial equine keratitis (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Furusawa1, H. Iwano1, Y. Hiyashimizu1, K. Matsubara1, H. Higuchi, H. Nagahata, H. Niwa, Y. Katayama, Y. Kinoshita, K. Hagiwara, T. Iwasaki, Y. Tanji, H. Yokota1, Y. Tamura.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 82 号: 17 ページ: 5332-5339
  • DOI: 10.1128/aem.01166-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Effect of Grazing on Fecal Shedding of Pathogenic Escherichia coli in Beef Cattle (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasaki H, Awais R, Takahashi J, Tanji Y, Tada C, Ogura S, Sato S, Nakai Y.
  • 雑誌名: Journal of Integrated of Integrated Field Science 巻: 12 ページ: 39-42
  • NAID: 120005624843
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IgG-dependent aggregation of Staphylococcus aureus inhibitsbacteriophage attack (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji, Airi Tanaka, Kaori Tani, Miki Kurimoto, Kazuhiko Miyanaga
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 巻: 97 ページ: 17-24
  • DOI: 10.1016/j.bej.2015.01.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of bacterial community and antibioticresistant strains in different developmental stages of the housefly (Musca domestica) (2013)
  • 著者名/発表者名: Ting Wei
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 97 号: 4 ページ: 1775-1783
  • DOI: 10.1007/s00253-012-4024-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion of bacteriophages through artificial biofilm models (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Hu
  • 雑誌名: Biotechnology Progress 巻: 28 号: 2 ページ: 319-326
  • DOI: 10.1002/btpr.742
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for evaluating the host range of bacteriophages using phages fluorescently labeled with 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU) (2012)
  • 著者名/発表者名: Sayaka Ohno
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 95 号: 3 ページ: 777-788
  • DOI: 10.1007/s00253-012-4174-1
  • 査読あり
• [学会発表] Application of bacteriophage and its function for controlling pathogens and expression of foreign genes on its capsid protein (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji, Kazuhiko Miyanaga
  • 学会等名: 23rd Regional Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Vung Tau City (Vietnam)
  • 年月日: 2016-10-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ファージセラピーの可能性と問題点（牛乳房炎を例に） (2016)
  • 著者名/発表者名: 丹治保典
  • 学会等名: ファージ・環境ウイルス研究会 合同シンポジウム
  • 発表場所: JAMSTEC横須賀本部
  • 年月日: 2016-10-21
• [学会発表] T Genetic modification of bacteriophage by CRISPR/Cas system (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋本順明、宮永一彦、丹治保典
  • 学会等名: ファージ・環境ウイルス研究会 合同シンポジウム
  • 発表場所: JAMSTEC横須賀本部
  • 年月日: 2016-10-21
• [学会発表] Study on phage-resistant mechanism of S. aureus SA003 against phage phiSa012 (2016)
  • 著者名/発表者名: Aa Haeruman Azam, 宮永一彦、丹治保典
  • 学会等名: ファージ・環境ウイルス研究会 合同シンポジウム
  • 発表場所: JAMSTEC横須賀本部
  • 年月日: 2016-10-21
• [学会発表] IgG-dependent aggregation of Staphylococcus aureus inhibits bacteriophage attack (2016)
  • 著者名/発表者名: 丹治保典､田中愛里、谷夏織、栗本 実希、宮永一彦
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] The host-recognition mechanism of Twort-like staphylococcal phage phiSA012 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹内一平 、長田啓太､宮永一彦、丹治保典
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Genetic modification of bacteriophage by CRISPR/Cas system (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋本順明､星賀史也、宮永一彦、丹治保典
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Study on phage-resistant mechanism of S. aureus SA003 against phage phiSa012 (2016)
  • 著者名/発表者名: Aa Haeruman Azam、星賀史也、宮永一彦、丹治保典
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Coevolution between Staphylococcus aureus and its Lytic Bacteriophage ΦSA012 in Batch co-culture with Serial Transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji
  • 学会等名: 21st Biennial Evergreen International Phage Meeting
  • 発表場所: The Evergreen State College
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] ファージ研究の試行錯誤とその展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丹治保典
  • 学会等名: 第2回ファージセラピー臨床応用検討会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2015-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Casシステムによるファージゲノム編集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星賀史也
  • 学会等名: 第2回ファージセラピー臨床応用検討会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2015-07-31
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌特異的ファージΦSA012の宿主認識機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木沙依，星賀史也，竹内一平，宮永一彦，丹治保典
  • 学会等名: 第17回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 八戸高専
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] Study on the adsorption inhibition of phage-registant Staphylococcus aureus strain SA003 against ΦSA012 phage (2014)
  • 著者名/発表者名: A.H.Azam, K.Osada, K.Miyanaga, Y.Tanji
  • 学会等名: 第5回ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] 大腸菌ファージT2の宿主認識機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉崎恭平，星賀史也，宮永一彦，丹治保典
  • 学会等名: 第5回ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌のIgG依存的凝集とファージ耐性化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 町田桂，田中愛里，長田敬太，宮永一彦，丹治保典
  • 学会等名: 第5回ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] CRISPR/Casシステムを用いたT2ファージのゲノム改変法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星賀史也，髙尾信方，嶋本順明，鈴木沙依，宮永一彦，丹治保典
  • 学会等名: 第5回ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] T偶数系ファージゲノムの比較および解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮永一彦，髙尾信方，丹治保典
  • 学会等名: 第5回ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] Aggregation of Staphylococcus aureus Which Causes Bovine Mastitis in Crude Milk (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanji, K.Tani, M.Kurimoto, K.Miyanaga
  • 学会等名: The 20th Biennial International Phage Biology Meeting
  • 発表場所: シアトル（USA)
• [学会発表] Comparison and Gene Analysis of T-even Phage Genomes (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Miyanaga, N.Takao, Y.Tanji
  • 学会等名: The 20th Biennial International Phage Biology Meeting
  • 発表場所: シアトル（USA)
• [学会発表] T偶数系バクテリオファージにおける尾繊維タンパク質をコードする遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮永一彦，丹治保典
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌とその特異的ファージΦSA012の共進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内一平
  • 学会等名: 第15回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 山形大学（米沢市）
• [学会発表] ファージと宿主の共培養における宿主のファージ耐性化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星賀史也
  • 学会等名: 第15回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 山形大学（米沢市）
• [学会発表] ファージ耐性化黄色ブドウ球菌に対する再感染性ファージの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長田 啓太
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（豊中市）
• [学会発表] Diffusion of bacteriophages through artificial biofilm models (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Tanji
  • 学会等名: Virus of microbes
  • 発表場所: Brussels Belgium
• [学会発表] CONTROL OF PHASOGENS IN THE BIOFILM BY BACTERIOPHAGE (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasunori TANJI
  • 学会等名: 2012 International Symposium on Advanced Biological Engineering
  • 発表場所: Guilin, Guangxi, China
• [学会発表] T2ファージにおけるTail fiberの相同組換えと宿主吸着に与える影響の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙尾信方
  • 学会等名: 第４回 ファージ研究会
  • 発表場所: 第４回 ファージ研究会(高崎市）
• [学会発表] IgGによる黄色ブドウ球菌凝集のファージ耐性化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中愛里
  • 学会等名: 第４回 ファージ研究会
  • 発表場所: 第４回 ファージ研究会(高崎市）
• [学会発表] ファージセラピーに向けたファージ大量精製条件の最適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内一平
  • 学会等名: 第４回 ファージ研究会
  • 発表場所: 第４回 ファージ研究会(高崎市）
• [備考] 東京工業大学生命理工学院 丹治研究室
  • URL: http://www.biochemeng.bio.titech.ac.jp/index.html
• [備考] 東京工業大学、生命理工学院、丹治研究室ホームページ
  • URL: http://www.biochemeng.bio.titech.ac.jp/index.html
• [備考] 東京工業大学大学院生命理工学研究科 丹治研究室ホームページ
  • URL: http://www.biochemeng.bio.titech.ac.jp/index.html