2002 年度実績報告書

腸管出血性大腸菌0157の比較ゲノム学的解析とその臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号	13470061
研究機関	宮崎医科大学
研究代表者	林哲也宮崎医科大学, 医学部, 教授 (10173014)
研究分担者	中山恵介宮崎医科大学, 医学部, 助手 (10347057) 大西真宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (10233214)
キーワード	病原性大腸菌O157 / ゲノム多型 / バクテリオファージ / PCR / 菌株識別法
研究概要	病原性大腸菌O157菌株のゲノムの多様性の実態を明らかにし、その結果を基にO157の分子疫学のための新しい解析ツールや特異的分離性を開発することを目的として、O157堺株のゲノム配列に基づいてO157の全ゲノムを約10Kb単位で増幅できるPCRプライマーセットを作製し、これを用いて各種O157株の全ゲノム構造を解析した(whole genome PCR scanning、以下WGPS)。まず、1998年に日本各地で分離されたO157臨床分離株からXbaIによる染色体切断パターンの大きく異なる8株を選択し、堺株を基準としてそれぞれの全ゲノム構造をWGPSで解析した。その結果、堺株と構造の異なる各菌株のゲノム領域が全て同定され、WGPSという新しいゲノム解析法を確立することができた。また、今回の解析結果から、O157菌株間には予想以上の多様性が存在し、特にラムダ様プロファージ領域には株間で大きな違いがあることが明らかになった。Stxファージについても同様であり、今回の解析から新しいタイプのStxファージが数種類同定された。各々の全ゲノム構造を現在解析中である。一方、通常のPCR法で解析ができる程度の大きさの多型性を示すゲノム領域も多数同定された。そこで、これらの領域をターゲットとしたmultiplex PCRによる新しい分子疫学解析法の開発を試みた。約30カ所の候補領域から9領域をターゲット領域として選択し、プライマー配列やPCR条件などの至適化を行い、最終的には、stx1遺伝子・stx2遺伝子・intimin遺伝子検出用のPCRを組み込んだ12種類のPCRによるシステムを構築した。このシステムを用いて、実際にO157臨床分離株の菌株識別を行ったところ、51株のO157を21タイプに分類でき、その有用性が確認できた。今後、さらに多数の臨床検体を用いて有効性検定を行った後、本システムを実用化したいと考えている。なお、以上の解析と平行して、urease遺伝子の大腸菌株間における保有率およびtoxB遺伝子の機能を解析し、その分布や機能の一部を明らかにすることもできた。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] T.Murata, et al.: "Complete nucleotide sequence of plasmid Rts1 ; implications for the evolution of large plasmid genomes"J. Bacteriol.. 184. 3194-3202 (2002)
[文献書誌] T.Yamaguchi, et al.: "Clonal association of Staphylococcus aureus causing bullous impetigo and the emergence of new methicillin-resistant clonal groups in Kansai district in Japan"J. Infect. Dis.. 185. 1511-1516 (2002)
[文献書誌] M.Ohnishi, et al.: "Genomic diversity of Escherichia coil O157 revealed by whole genome PCR Scanning"Proc. Natl. Acad. SCi. USA. 99. 17043-17048 (2002)
[文献書誌] 林哲也, 大西真: "大腸菌O157のゲノムと出血性大腸炎"現代医療. 34. 103-108 (2002)
[文献書誌] 大西真, 林哲也: "腸管出血性大腸菌O157のゲノムの多様性"日本臨床. 60. 1077-1082 (2002)
[文献書誌] 林哲也, 大西真: "腸管出血性大腸菌O157の遺伝的多様性とその分子基盤"最新医学. 58. 136-141 (2003)
[文献書誌] 林哲也: "I.ゲノム微生物学概論ゲノムからみた病原細菌"日本臨床新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 414-422 (2003)
[文献書誌] 林哲也: "II. 感染症の遺伝子学大腸菌"日本臨床新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 696-702 (2003)

2002 年度 実績報告書

腸管出血性大腸菌0157の比較ゲノム学的解析とその臨床応用

研究代表者

林 哲也 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (10173014)

研究成果

[文献書誌] T.Murata, et al.: "Complete nucleotide sequence of plasmid Rts1 ; implications for the evolution of large plasmid genomes"J. Bacteriol.. 184. 3194-3202 (2002)

[文献書誌] T.Yamaguchi, et al.: "Clonal association of Staphylococcus aureus causing bullous impetigo and the emergence of new methicillin-resistant clonal groups in Kansai district in Japan"J. Infect. Dis.. 185. 1511-1516 (2002)

[文献書誌] M.Ohnishi, et al.: "Genomic diversity of Escherichia coil O157 revealed by whole genome PCR Scanning"Proc. Natl. Acad. SCi. USA. 99. 17043-17048 (2002)

[文献書誌] 林 哲也, 大西 真: "大腸菌O157のゲノムと出血性大腸炎"現代医療. 34. 103-108 (2002)

[文献書誌] 大西 真, 林 哲也: "腸管出血性大腸菌O157のゲノムの多様性"日本臨床. 60. 1077-1082 (2002)

[文献書誌] 林 哲也, 大西 真: "腸管出血性大腸菌O157の遺伝的多様性とその分子基盤"最新医学. 58. 136-141 (2003)

[文献書誌] 林 哲也: "I.ゲノム微生物学概論 ゲノムからみた病原細菌"日本臨床 新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 414-422 (2003)

[文献書誌] 林哲也: "II. 感染症の遺伝子学 大腸菌"日本臨床 新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 696-702 (2003)

2002 年度実績報告書

林哲也宮崎医科大学, 医学部, 教授 (10173014)

[文献書誌] 林哲也, 大西真: "大腸菌O157のゲノムと出血性大腸炎"現代医療. 34. 103-108 (2002)

[文献書誌] 大西真, 林哲也: "腸管出血性大腸菌O157のゲノムの多様性"日本臨床. 60. 1077-1082 (2002)

[文献書誌] 林哲也, 大西真: "腸管出血性大腸菌O157の遺伝的多様性とその分子基盤"最新医学. 58. 136-141 (2003)

[文献書誌] 林哲也: "I.ゲノム微生物学概論ゲノムからみた病原細菌"日本臨床新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 414-422 (2003)

[文献書誌] 林哲也: "II. 感染症の遺伝子学大腸菌"日本臨床新世紀の感染症学(下)-ゲノム・グローバル時代の感染症アップデート-. 61. 696-702 (2003)