mecAを標的としたMRSAに対する抗菌ファージの開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23807
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: アザム アア 自治医科大学, 医学部, ラボランチン (80852780)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2020-03-31
• キーワード: 黄色ブドウ球菌 / SaPI / CRISPR-C2c2 / バクテリオファージ

研究実績の概要

本研究では、薬剤耐性黄色ブドウ球菌を選択的に殺菌する抗菌ファージの開発を目的とした。申請者は、耐性菌を選択的に殺菌する抗菌ファージシステムとして、細菌の保有する適応免疫機構（CRISPR-Casシステム）の一つであるCRISPR-C2c2をファージに搭載することを考えた。
まず初めに、C2c2をバクテリオファージに搭載した。この搭載には、黄色ブドウ球菌の病原性遺伝子塊（SaPIs）を利用した。SaPIは、黄色ブドウ球菌染色体上に存在するファージ様の構成因子を持つ移動性遺伝子領域であり、特定のファージ（ここでは、SaPIを誘発するファージなのでヘルパーファージと呼ぶ）の内部に入り込むことができる。我々は、SaPIがファージをハイジャックする特徴を生かし、C2c2をファージに搭載させることにした。具体的な手法としては、SaPI領域にC2c2を組み込んだ（SaPI-C2c2の作成）後に、マイトマイシンC添加でSOS応答を引き起こした。SOS応答はヘルパーファージとSaPI-C2c2の活性化を誘発し、SaPI-C2c2はヘルパーファージをハイジャックするため、C2c2を搭載した抗菌ファージが次々と生成されるはずであり、実際にSaPIを用いたCRISPR-C2c2の搭載に成功したことをトランスダクションアッセイにより確認した。また、C2c2搭載ファージの有効性を評価するために、MRSAを選択的に殺菌できるか否かを調べた。in vitroでは重層寒天培地上にMRSAを撒き、その上から抗菌キメラファージを添加、殺菌斑を確認することで、抗菌キメラファージが薬剤耐性黄色ブドウ球菌を選択的に殺菌することを確認した。

備考

自治医科大学 感染・免疫学部門 細菌学分野 ホームページ
http://www.jichi.ac.jp/bacteriology/

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of Pseudomonas lytic phages and their application as a cocktail with antibiotics in controlling Pseudomonas aeruginosa (2020)
  • 著者名/発表者名: Ong Soo Peng、Azam Aa Haeruman、Sasahara Teppei、Miyanaga Kazuhiko、Tanji Yasunori
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 129 ページ: 693～699
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2020.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The contribution of nitrate-reducing bacterium Marinobacter YB03 to biological souring and microbiologically influenced corrosion of carbon steel (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuk Sokunsreiroat、Kamarisima、Azam Aa Haeruman、Miyanaga Kazuhiko、Tanji Yasunori
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 巻: 156 ページ: 107520～107520
  • DOI: 10.1016/j.bej.2020.107520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of CRISPR-Cas13a-based antimicrobials capable of sequence-specific killing of target bacteria (2020)
  • 著者名/発表者名: Kiga Kotaro、Tan Xin-Ee、Ibarra-Ch?vez Rodrigo、Watanabe Shinya、Aiba Yoshifumi、Sato’o Yusuke、Li Feng-Yu、Sasahara Teppei、Cui Bintao、Kawauchi Moriyuki、Boonsiri Tanit、Thitiananpakorn Kanate、Taki Yusuke、Azam Aa Haeruman、Suzuki Masato、Penad?s Jos? R.、Cui Longzhu
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 11 ページ: －
  • DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16731-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Composition and Diversity of CRISPR-Cas13a Systems in the Genus Leptotrichia (2019)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Shinya、Cui Bintao、Kiga Kotaro、Aiba Yoshifumi、Tan Xin-Ee、Sato’o Yusuke、Kawauchi Moriyuki、Boonsiri Tanit、Thitiananpakorn Kanate、Taki Yusuke、Li Fen-Yu、Azam Aa Haeruman、Nakada Yumi、Sasahara Teppei、Cui Longzhu
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 10 ページ: －
  • DOI: 10.3389/fmicb.2019.02838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silviavirus phage ?MR003 displays a broad host range against methicillin-resistant Staphylococcus aureus of human origin (2019)
  • 著者名/発表者名: Peng Chanthol、Hanawa Tomoko、Azam Aa Haeruman、LeBlanc Cierra、Ung Porsry、Matsuda Takeaki、Onishi Hiroaki、Miyanaga Kazuhiko、Tanji Yasunori
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 103 ページ: 7751～7765
  • DOI: 10.1007/s00253-019-10039-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis host-recognition mechanism of staphylococcal kayvirus ?SA039 reveals a novel strategy that protects Staphylococcus aureus against infection by Staphylococcus pseudintermedius Siphoviridae phages (2019)
  • 著者名/発表者名: Azam Aa Haeruman、Kadoi Kenji、Miyanaga Kazuhiko、Usui Masaru、Tamura Yutaka、Cui Longzhu、Tanji Yasunori
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 103 ページ: 6809～6823
  • DOI: 10.1007/s00253-019-09940-7
  • 査読あり