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2018 年度 実施状況報告書

近年出現したA群レンサ球菌新型株のゲノム解析を利用した劇症型感染症発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K09575
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

立野 一郎  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (50311642)

研究分担者 長谷川 忠男  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (10314014)
井坂 雅徳  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (40336673)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワードA群レンサ球菌 / 劇症型感染症 / NADase / fabT
研究実績の概要

1.A群レンサ球菌新型株(特徴として、spy1908 遺伝子を含む領域を欠損している)には病原性の高い株と病原性の低い株の2種類が存在する。この病原性の違いが、fabT遺伝子の変異に依存していることを前年度までに突き止め、解析結果を論文として発表済みである(2016)。但し、この論文内で実施したゲノム解析は不完全(一本の環状DNAとしてつながっていない)な状態であった。そこで、論文で使用した新型株である10-85を再度Pac-Bioを用いてシークエンスしなおした(Accession No.AP019548) 。
2.現在、劇症型感染症に必須の病原因子と確定しているものは存在しないが、筆頭候補はNADaseである。そして、NADase の分泌はsub-MIC濃度のクリンダマイシンの存在下で促進される(分泌誘導)。この泌誘導のメカニズムについて、前年度に続いて解析を続行中である。前年度の実績に追加される新たな知見とし、(i) covS自身が必要なわけではなく、クリンダマイシン非存在下における活性レベルが重要である可能性、(ii) sub-MIC濃度自身も必須ではない可能性が浮上した。
3.msrDが新型株のマクロライド耐性により大きな貢献を果たしていることを前年度までに明らかにし、既に論文として発表済みである(2016, 2018)。本年度はさらに研究を発展させ、msrDの機能解析を実施した。MsrDは当初、相同性のあるタンパク質との比較から排出ポンプのサブユニットであると予想されたが、想定外のメカニズムでマクロライド耐性に寄与している可能性が浮上した。
4.前年度までに、新型株のef-p遺伝子を欠損させると病原性が低下することを発見している。1-3の研究のため、本年度は予定した研究を実施することができなかった。

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

1.当初の第1目標をすでに達成している。すなわち、「高病原性と低病性の違いがfabT変異によるもの」であった。但し、この結果は最終目標である「新型株のゲノム解析を利用した劇症型感染症発症機構の解明」にはあまり期待できないと予想された。
2.第2の目標に関しては、解析方法を改良したことにより研究を発展させることが可能になった。次年度中には少なくとも論文投稿が可能と予想している。
3.本研究でゲノム解析を実施した結果副産物として、「mefAを含むファージ領域を保持している」ことを発見した。この領域について解析することで当初の研究課題をさらに発展させた。すなわち、msrDが新型株のマクロライド耐性により大きな貢献を果たしていることを明らかにした。msrDはABC-F family に属するタンパク質であり、ABC-F には一部の elongation factor (EF)も含まれる。

今後の研究の推進方策

次年度が最終年度になります。それぞれの研究結果を論文発表したい。
1. 新型株である10-85株の全ゲノムシークエンスの結果を論文投稿する。
2. NADase活性の誘導の研究は、次年度中に論文投稿する予定である。
3. msrDの機能解析の結果を論文投稿する。
4. 時間的な余裕があれば、EF-Pの機能解析を推進する。

次年度使用額が生じた理由

「研究実績の概要」と「現在までの達成度」に記載した通り、研究は、当初の計画を超えて発展している。課題1が予想以上に早く達成されたため、次年度使用額が生じた。進展中の研究課題に使用させていただきたい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Homologous role of CovRS two-component regulatory system in NAD+ -glycohydrolase activity in Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis as in Streptococcus pyogenes.2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T, Matsumoto M, Hata N, Yano H, Isaka M, Tatsuno I.
    • 雑誌名

      APMIS

      巻: 127 ページ: 87-92

    • DOI

      10.1111/apm.12914

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional Predominance of msr(D), Which Is More Effective as mef(A)-Associated Than mef(E)-Associated, Over mef(A)/mef(E) in Macrolide Resistance in Streptococcus pyogenes.2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuno I, Isaka M, Masuno K, Hata N, Matsumoto M, Hasegawa T.
    • 雑誌名

      Microb Drug Resist.

      巻: 24 ページ: 1089-1097

    • DOI

      10.1089/mdr.2017.0277

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Predominance of msr(D), over mef(E) in Macrolide Resistance in Streptococcus pyogenes2018

    • 著者名/発表者名
      立野一郎、松本昌門、松井秀之、井坂雅徳、長谷川忠男
    • 学会等名
      日本細菌学会総会 福岡

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公開日: 2019-12-27  

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