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2021 年度 実績報告書

病原細菌の宿主適応とニッチ拡散:定着因子の分子進化から拓く微生物生態学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K22459
研究機関大阪市立大学

研究代表者

和田 崇之  大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (70332450)

研究分担者 西川 禎一  帝塚山学院大学, 人間科学部, 特任教授 (60183539)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード腸内細菌 / 宿主適応 / 定着因子 / 分子進化
研究実績の概要

細胞接着因子F4(K88)は、子豚下痢症の原因として報告された家畜防疫上重要な病原因子である.しかし,F4に相同性を持つ接着因子(F4-related Adhesins, F4RAds)はヒトを含めた様々な動物種から報告されており,極めて高い配列保存度とは裏腹に,幅広い宿主レンジを持つことが示唆されている.新型コロナウイルス感染症の流行により,充分な野外調査が実施できない状況を鑑みて,本年度は対象をヒトと家畜から分離された大腸菌株に設定した.
まず,先行研究によって既に分離済みであったastA(下痢原性毒素EAST1をコードする遺伝子)陽性の大腸菌株を利用し,F4RAds検出用リアルタイムPCRで陽性となったヒト由来株(4株)のドラフトゲノム配列を解読した.結果,いずれの菌株も新規のF4RAdsオペロンを保有していることがわかり,本検出手法の有効性が確認された.一方,培養細胞 (HEp-2) への感染実験では,これら4株はいずれも接着能を示さなかったことから,今後他の動物細胞を用いた接着試験などにより,接着対象を精査する必要がある.ウシ・ブタ由来F4RAds陽性株もゲノム配列を現在解読中であり,R4年度内に状況が確定する.
公衆衛生上問題となる下痢原性大腸菌の一部は、ヒト腸管細胞に分散接着性を示す。既知の接着因子を保持しない分散接着性大腸菌株(12株)を対象としてゲノム配列を解読したところ,このうち2株から新規性の高いF4RAdsオペロンが確認された.そこで,これらをサブクローニングし,実験室大腸菌を用いた組換え体を作成した.これらの感染実験によってHEp-2細胞への分散接着性が確認されたことから,新たに同定されたF4RAdsがヒト細胞への接着に実際に寄与していることが傍証された.以上の結果は,大腸菌におけるヒト腸管への接着にF4RAdsが広く寄与している可能性を示唆している.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Seroepidemiological survey on pigs and cattle for novel K88 (F4)-like colonisation factor detected in human enterotoxigenic Escherichia coli2022

    • 著者名/発表者名
      1.Tanimoto Y, Inoue M, Komatsu K, Odani A, Wada T, Kage-Nakadai E, Nishikawa Y.
    • 雑誌名

      Epidemiology and Infection

      巻: 150 ページ: e6

    • DOI

      10.1017/S0950268821002697

    • 査読あり
  • [学会発表] 定型接着因子不明な分散接着性大腸菌の全ゲノム解析2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑康祐,谷本佳彦,陳彦霖,西川禎一,中台(鹿毛)枝里子,和田崇之
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
  • [学会発表] astA保有大腸菌におけるF4相同性接着因子の検出2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木優希,谷本佳彦,陳彦霖,西川禎一,和田崇之
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 定型接着因子不明な分散接着性大腸菌の全ゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      山﨑康祐,谷本佳彦,陳彦霖,西川禎一,中台(鹿毛)枝里子,和田崇之
    • 学会等名
      第42回日本食品微生物学会学術集会
  • [学会発表] astA保有大腸菌におけるF4相同性接着因子の検出2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木優希,谷本佳彦,陳彦霖,西川禎一,和田崇之
    • 学会等名
      第42回日本食品微生物学会学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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