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2008 年度 実績報告書

新世代DNA塩基配列決定技術を用いた大腸菌panーgenomeの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20310116
研究機関宮崎大学

研究代表者

林 哲也  宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (10173014)

研究分担者 小椋 義俊  宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 助教 (40363585)
大岡 唯祐  宮崎大学, 医学部, 助教 (50363594)
黒川 顕  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (20343246)
キーワードゲノム / 微生物 / 細菌 / 進化 / 感染症
研究概要

細菌ゲノムの大きな特徴の一つは、大量の外来性遺伝子の存在である。そのため、同一菌種内でも高いレベルのゲノム多様性が存在し、様々な菌株が保有するゲノム情報の総和をその菌種のpan-genomeと呼ぶ。本研究では、大腸菌を対象として、新世代シーケンサー等を利用して多数の菌株のゲノム解析を行い、そのpan-genomeの実体を明らかにすることを目指している。本課題提案時から新型シーケンサーの性能が急速に進歩しているため、3株の腸管出血性大腸菌(EHEC)O26のSOLIDを用いたre-sequencing、EHEC O121の454とSolexaを併用した全ゲノム解析を行い、各シーケンサーの有効性を検討した。その結果、SOLIDについては、解析用ソフトウェアーの不備などのため、現時点では有効でないこと、454とSolexaの併用は有効であるもののフィニッシングには従来のキャピラリーシーケンサーのデータが必要であることが判明した。また、我々の研究施設に454が導入され、同時に454のバージョンアップにより400bp前後の配列が取得できるようになったことから、今後のゲノム解析は454を中心として、これにFosmidマッピングやPCRを利用した菌株特異領域の配列決定を組み合わせて行うことに方針を変更した。今後の解析対象となる菌株の収集に関しては、全国各地の医療機関の協力を得てヒト腸管外病原性株として血液分離株を120株収集し、現在MLST解析により系統群の解析を行っており、その結果を基に配列決定株を選定する予定である。ヒト腸内常在株についても、現在100株から200株を目標に、健常人糞便からの菌株分離を行っている。また、動物病原性株(ウシ由来のEHECと鳥類やブタ由来のEPEC)及び爬虫類(ヘビ・トカゲ)の腸管由来大腸菌株についても収集が進んでいる。爬虫類由来株については、季節的な制約があるため、次年度に再度収集を行う。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (28件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The complete genome sequence and comparative genome analysis of enteropathogenic E. coli O127 : H6 strain E2348/692009

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, A., et al.
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 191

      ページ: 347-354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple broad-spectrum protocol using labiase for bacterial cell lysis to prepare genomic DNA for pulsed-field gel electrophoresis analysis.2009

    • 著者名/発表者名
      Oana, K., et al.
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol. 53

      ページ: 45-48

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of virulence by buty rate sensing in enterohemorrhagic. Escherichia coli.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, N., et al.
    • 雑誌名

      Microbiology 155

      ページ: 521-530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enterohemorrhagic Escherichia coli effector EspL2 induces actin microfilament aggregation through annexin 2 activation.2009

    • 著者名/発表者名
      Miyahara, A., et al.
    • 雑誌名

      Cell. Microbiol. 11

      ページ: 337-350

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic heterogeneity among strains of Treponema phagedenis-like spirochetes isolated from dairy cattle with papillomatous digital dermatitis in Japan.2009

    • 著者名/発表者名
      Yano, T., et al.
    • 雑誌名

      J. Clin. Microbiol 47

      ページ: 727-733

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential binding profiles of StpA in wild-type and hns mutant cells : a comparative analysis of cooperative partners by ChIP-chip analysis.2009

    • 著者名/発表者名
      Uyar, E., et al.
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 191

      ページ: 2388-2391

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The whole-genome sequencing of the obligate intracellular bacterium Orientia tsutsugamushi revealed massive gene amplification during reductive genome evolution.2008

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, K., et al.
    • 雑誌名

      DNA Res. 15

      ページ: 185-199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the Genome Sequence of Porphyromonas gingivalis Strain ATCC 33277 and Genomic Comparison with Strain W83 Revealed Extensive Genome Rearrangements in P. gingivalis2008

    • 著者名/発表者名
      Naito, M., et al.
    • 雑誌名

      DNA Res. 15

      ページ: 215-225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic identification and sequence analysis of the genomic islands of the enteropathogenic Escherichia coli strain B171-8 by the combined use of Whole Genome PCR Scanning and fosmid mapping.2008

    • 著者名/発表者名
      Ogura, Y., et al.
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 190

      ページ: 6948-6960

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence and Comparative Analysis of the Wild-type Commensal Escherichia coli Strain SEll Isolated from a Healthy Adult2008

    • 著者名/発表者名
      Oshima, K., et al.
    • 雑誌名

      DNA Res. 15

      ページ: 375-386

    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタゲノム解析一微生物集団のゲノムをまとめて解析するということ-.2008

    • 著者名/発表者名
      林哲也
    • 雑誌名

      現代化学 444

      ページ: 40-42

  • [雑誌論文] The defective prophage pool of Escherichia coli O157 : prophage-prophage interactions potentiate horizontal transfer of virulence determinants.

    • 著者名/発表者名
      Asadulghani, et al.
    • 雑誌名

      PLoS Pathog. in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular analysis of an extrachromosomal element encoding the C2 toxingene discovered in Clostridium botulinum type C.

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, Y., et al.
    • 雑誌名

      J Bacteriol. in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタゲノム研究の最前線

    • 著者名/発表者名
      森宙史, 他
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 (印刷中)

  • [学会発表] メタゲノムインフォマティクス2009

    • 著者名/発表者名
      黒川顕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年大会シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20090327-20090329
  • [学会発表] The complete genome sequence and comparative genome analysis of EPEC O127 : H6 strain E2348/69.2009

    • 著者名/発表者名
      井口純, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] Identification and sequence analysis of the genomic islands of EPEC B 171by fosmid mapping2009

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] Generation of new Stx1 phages by recombination of Stx2 and Stx1 phage genomes2009

    • 著者名/発表者名
      Asadulghani, Md., et al.
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] Systematic functional analyses of unknown genes of Stx2 phage from O157 : H7 Sakai.2009

    • 著者名/発表者名
      Islam, Md. R., et al.
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌(EHEC)及び腸管病原性大腸菌(EPEC)におけるLEE領域の多様性解析2009

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] 大腸菌O55/O157系統における溶血活性のバリエーション2009

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] STECにおいてISの転移に関与する因子の同定2009

    • 著者名/発表者名
      楠本正博, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌O157 : H7における核様体構造変化による病原性遺伝子発現活性化2009

    • 著者名/発表者名
      戸邉亨, 他
    • 学会等名
      第82回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-12
  • [学会発表] 腸管病原性大腸菌(EPEC)E2348/69株のゲノム解析2009

    • 著者名/発表者名
      井口純, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] Fosmid mapping法とWhole genome PCR scanning法を用いた腸管病原性大腸菌B171株のgenomic islandの網羅的な同定と配列決定2009

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] Systematic functional analyses of unknown genes of Stx2 phage from O157 : H7 Sakai2009

    • 著者名/発表者名
      Islam, Md. R., et al.
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] rRNA遺伝子を用いたヒト常在細菌フローラの多様性解析2009

    • 著者名/発表者名
      宮崎菜穂, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] 大規模な細菌種組成解析における新型シークエンサーの有効性の検証2009

    • 著者名/発表者名
      森宙史, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-06
  • [学会発表] Generation of new Stxl phages in E. coli 0157 by recombination of Stx2 and Stx1 phage genomes.2009

    • 著者名/発表者名
      Asadulghani, Md., et al.
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-05
  • [学会発表] 病原性大腸菌のIII型分泌システムをコードするLEE領域に関する多様性解析2009

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-05
  • [学会発表] 大腸菌055/0157系統における溶血活性の多様性2009

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-05
  • [学会発表] ヒト腸内メタゲノムと既知の大腸菌ゲノムの比較解析2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤世士洋, 他
    • 学会等名
      第3回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-05
  • [学会発表] 病原菌ゲノム解析の新しい流れ : 同一菌種内での多菌株比較解析と常在菌叢のメタゲノム解析.2009

    • 著者名/発表者名
      林哲也 (教育講演)
    • 学会等名
      第43回緑膿菌感染症研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-02-06
  • [学会発表] Genomic view on the parallel evolution of enteropathogenic Escherichia coli strains2009

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T. (Invited Speaker)
    • 学会等名
      INRA-JSPS Workshop
    • 発表場所
      Paris
    • 年月日
      2009-01-29
  • [学会発表] Systematic identification and sequence analysis of the genomic islands of the enteropathogenic Escherichia coli strain B171-8 by the combined use of Whole Genome PCR Scanning and fosmid mapping2008

    • 著者名/発表者名
      Ogura, Y., et al.
    • 学会等名
      第43回日米コレラ細菌性腸管感染症専門部会
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      20081117-20081119
  • [学会発表] Functional variation analysis of human gut metagenomic data2008

    • 著者名/発表者名
      Nishida, K., et al.
    • 学会等名
      Metagenomics 2008
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2008-11-04
  • [学会発表] Genome analysis of 0157 and non-0157 EHEC atrains2008

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, T. (Invited Speaker)
    • 学会等名
      The 9^<th> Korea-Japan International Symposium on Microbiology
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      2008-10-17
  • [学会発表] 次世代シークエンサーによるメタゲノム解析の可能性2008

    • 著者名/発表者名
      黒川顕
    • 学会等名
      第288回CBI学会研究講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] Systematic identification and sequence analysis of genomic islands of enteropathogenic Escherichia coli strain B171-8 by the combinational use of Whole Genome PCR Scanning and fosmid mapping.2008

    • 著者名/発表者名
      Ogura, Y., et al.
    • 学会等名
      日米コレラ日本側総会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-07-30
  • [学会発表] 病原性大腸菌と非病原性大腸菌のゲノム比較2008

    • 著者名/発表者名
      林哲也(シンポジスト)
    • 学会等名
      第12回腸内細菌学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-13
  • [学会発表] Comparative metagenomics revealed commonly enriched gene sets in Human intestine.2008

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa, K., et al.
    • 学会等名
      The Biology of Genomes
    • 発表場所
      CSHL アメリカ ニューヨーク
    • 年月日
      2008-05-05
  • [学会発表] Extreme sequence conservation of 16S rRNA gene copies2008

    • 著者名/発表者名
      Mori, H., et al
    • 学会等名
      The Biology of Genomes
    • 発表場所
      CSHL アメリカ ニューヨーク
    • 年月日
      2008-05-05
  • [図書] 実験医学4月増刊号「バイオデータベースとソフトウェア最前線」2008

    • 著者名/発表者名
      黒川顕, 他
    • 総ページ数
      225
    • 出版者
      羊土社
  • [図書] 医科細菌学 改訂第4版 (編集 : 笹川千尋、林哲也)2008

    • 著者名/発表者名
      林哲也
    • 総ページ数
      430
    • 出版者
      南江堂

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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