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2009 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-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菌株間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、新世代シーケンサーを利用して多数の大腸菌菌株のゲノム解析を行い、そのpan-gemomeの実体を明らかにすることを目指している。しかし、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たこと、特に我々の研究施設に今年度から454が導入され、同時に454の機器本体およびプロトコールがバージョンアップされて、450bp程度の配列が取得できるようになったことから、本年度以降は、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等を組み合わせて解析を進めることに方針を変更した。これまで、3株の腸管出血性大腸菌(EHEC)O26のre-sequencingデータ(SOLIDデータ)と数株のEHEC(O121,別系統のO26, O165など)の概要配列を取得している。また、各地の医療機関の協力を得て、血液分離株150株、腸管病原性大腸菌株(EPEC)XX株、その他の病原性大腸菌XX株を収集し、ヒト腸内常在株(健常人糞便からの分離)も50株を収集した。動物病原性株(ウシ由来のEHECと鳥類由来の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を行った。ただし、爬虫類由来株については、数が少ないため、次年度に再度収集を試みる。これらの菌株については、順次、7種類のhouse-keeping遺伝子のDNA配列を決定し、この情報を使ったMLST解析により系統解析を進めている途中である。この解析が終わり次第、その結果を基に配列決定株を選定し、454を用いたゲノム解析を行う予定である。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (27件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Complete genome sequence of the wild-type commensal Escherichia coli strain SE15, belonging to phylogenetic group B2.2010

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

      J.Bacteriol. 192

      ページ: 1165-1166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative genomics reveal the mechanism of the parallel evolution of O157 and non-O157 enterohemorrhagic Escherichia coli2009

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106

      ページ: 17939-17944

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inference of the impact of insertion sequence(IS)elements on bacterial genome diversification through analysis of small-size structural polymorphisms in Escherichia coli O157 genomes2009

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, et al.
    • 雑誌名

      Genome Res. 19

      ページ: 1809-1816

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a multiplex PCR-based rapid typing method 1 for enterohemorrhagic Escherichia coli O157 strains2009

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, et al.
    • 雑誌名

      J.Clin.Microbiol. 47

      ページ: 2888-2894

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative genomic analyses of Streptococcus mutans provide insights into chromosomal shuffling and species-specific content2009

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

      BMC Genomics 10

      ページ: 358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enterohaemorrhagic Escherichia coli serogroup O111 inhibits NF-{kappa}B-dependent innate responses in a manner independent of a type III secreted OspG orthologue2009

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

      Microbiology 155

      ページ: 3214-3225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of the site-specific DNA invertase responsible for the phase variation of SusC/SusD family outer membrane proteins in Bacteroides fragilis2009

    • 著者名/発表者名
      H.Nakayama-Imaohji, et al.
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 191

      ページ: 6003-6011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed-field gel electrophoresis profile changes resulting from spontaneous chromosomal deletions in enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 during passage in cattle2009

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

      Appl.Environ.Microbiol. 75

      ページ: 5719-5726

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A precise reconstruction of the emergence and constrained radiations of Escherichia coli O157 portrayed by backbone concatenomic analysis2009

    • 著者名/発表者名
      S.R.Leopold, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106

      ページ: 8713-8718

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The defective prophage pool of Escherichia coli O157 : prophage-prophage interactions potentiate horizontal transfer of virulence determinants2009

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

      PLoS Pathog. 5

      ページ: e1000408

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-organizing factors Top2 and Hmo1 prevent chromosome fragility at sites of S phase transcription2009

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

      Cell 138

      ページ: 870-884

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ゲノム解析から見えてきた腸管出血性大腸菌の毒素及び病原因子の新知見2009

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, 大岡唯祐, 林哲也
    • 雑誌名

      化学療法の領域 25

      ページ: 767-777

  • [雑誌論文] メタゲノム研究の最前線-454とメタゲノム解析-2009

    • 著者名/発表者名
      森宙史, 林哲也, 黒川顕
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 54

      ページ: 1264-1270

  • [雑誌論文] Identification of candidate pathogens of papillomatous digital dermatitis in dairy cattle from quantitative 16S rRNA clonal analysis

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

      Vet.Microbiol. (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] IS621 fingerprinting of bovine and human O26:H11 enterohemorrhagic Escherichia coli2010

    • 著者名/発表者名
      J.Mainil, et al.
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] 病原大腸菌が産生する細胞壊死因子CNF3をコードするプラスミドの性状解析2010

    • 著者名/発表者名
      久恒順三, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] G型ボツリヌス毒素遺伝子をコードするプラスミドの解析2010

    • 著者名/発表者名
      阪口義彦, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] Functional analyses of the late region genes of Stx2 phage from O157:H7 Sakai2010

    • 著者名/発表者名
      Md.R.Islam, et al.
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] 種々の大腸菌株における溶血毒素遺伝子の保有状況とその活性2010

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] Orientia tsutsugamushi に存在が予想されるペプチドグリカンの解析2010

    • 著者名/発表者名
      中山恵介, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [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3型分泌系(T3SS)の進化2010

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] 腸管出血性大腸菌O157の志賀毒素ファージの比較解析2010

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, 他
    • 学会等名
      第83回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20100327-20100329
  • [学会発表] Genomic view on the diversification and evolution of enterohemorrhagic Escherichia coli(EHEC)2010

    • 著者名/発表者名
      林哲也(Invited Speaker)
    • 学会等名
      The third China-Japan Science Forum, Diseases Prevention and Control
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      20100314-20100316
  • [学会発表] 病原性大腸菌0157:H7の志賀毒素変換ファージの比較解析2010

    • 著者名/発表者名
      小椋義俊, 他
    • 学会等名
      第4回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] 種々の大腸菌株を用いた溶血毒素遺伝子の解析2010

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, 他
    • 学会等名
      第4回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] 病原性大腸菌における3型分泌系(T3SS)の進化2010

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, 他
    • 学会等名
      第4回ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] 病原性大腸菌のゲノム解析からみた細菌の進化・多様化と遺伝子水平伝播の役割2010

    • 著者名/発表者名
      林哲也
    • 学会等名
      Advanced Seminar Series on Microbiology and Immunology
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2010-01-19
  • [学会発表] Metagenomics analysis using Next-generation sequencing technology2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kurokawa
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] Species-specific evolutionary strategies revealed from genome and transcriptome of Streptococcus pyogenes and S. mutans2009

    • 著者名/発表者名
      F.Maruyama, et al.
    • 学会等名
      Proka GENOMICS 2009
    • 発表場所
      Goettingen, Germany
    • 年月日
      20091004-20091007
  • [学会発表] A visualization tool for comparative community analyses using nearest relatives2009

    • 著者名/発表者名
      H.Mori, et al.
    • 学会等名
      Proka GENOMICS 2009
    • 発表場所
      Goettingen, Germany
    • 年月日
      20091004-20091007
  • [学会発表] Genomic view on the parallel evolution of enterohemorrhagic Escheri chia coli strains2009

    • 著者名/発表者名
      林哲也(Invited Speaker)
    • 学会等名
      The 4^<th> Nagasaki Symposium on Tropical and Emerging Infectious Diseases
    • 発表場所
      Nagasaki
    • 年月日
      2009-11-26
  • [学会発表] 大腸菌055/0157系統における溶血因子の解析2009

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, 他
    • 学会等名
      若手研究者育成のためのワークショップ~若手コロセウム(III)in 宮崎~
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-10-26
  • [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III型分泌系コード領域(LEE)の構造比較解析2009

    • 著者名/発表者名
      大岡唯祐, 他
    • 学会等名
      若手研究者育成のためのワークショップ~若手コロセウム(III)in 宮崎~
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-10-26
  • [学会発表] Whole genome sequencing analysis of O26, O111, and O103 EHEC2009

    • 著者名/発表者名
      林哲也(Invited Speaker)
    • 学会等名
      VTEC2009
    • 発表場所
      Buenos Aires
    • 年月日
      2009-05-12
  • [学会発表] Variation of hemolytic activities in the O55/O157 Escherichia coli lineage2009

    • 著者名/発表者名
      村瀬一典, et al.
    • 学会等名
      VTEC2009
    • 発表場所
      Buenos Aires
    • 年月日
      2009-05-12
  • [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
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [学会発表] オリエンチア属細菌間における比較ゲノム解析2009

    • 著者名/発表者名
      中山恵介, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [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
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [学会発表] Functional analyses of unknown genes of Stx2 phage(Sp5)from O157 : H7 Sakai2009

    • 著者名/発表者名
      Md.R.Islam, et al.
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [学会発表] Generation of new Stx1 phages by recombination of Stx2 and Stx1 phage genomes2009

    • 著者名/発表者名
      Md.Asadulghani, et al.
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [学会発表] IS detection in O26 enterohemorrhagic Escherichia coli2009

    • 著者名/発表者名
      J.Mainil, et al.
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第9回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-05-11
  • [図書] 難培養微生物研究の最新技術II-ゲノム解析を中心とした最前線と将来展望-2010

    • 著者名/発表者名
      森宙史, 丸山史人, 黒川顕
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] 薬学領域の病原微生物学・感染症学・化学療法学第2版, (西島正弘, 後藤直正 編集)2009

    • 著者名/発表者名
      林哲也
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      廣川書店

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2014-03-06  

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