HUS症例由来Escherichia albertiiにおける病原性遺伝子の解析

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07506
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 伊豫田 淳 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (70300928)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: E. albertii

研究実績の概要

溶血性尿毒症症候群を発症した患者から我々が分離したEscherichia albertii（EA）は他の臨床分離株と同様、宿主細胞への強固な接着に必要な病原性遺伝子群であるlocus of enterocyte effacement (LEE)を保有する。LEEの重要な発現制御因子として我々が腸管出血性大腸菌（enterohemorrhagic E. coli: EHEC）において以前に同定したpch遺伝子群（pchA-E）のうち、上記のEA株にはpchBと相同性の高い遺伝子（pchB）が存在する。前年度までの研究成果から、遺伝子破壊株およびマルチコピークローンを用いた解析から、EAにおいてもこのpchBが実際にLEE遺伝子群の発現制御遺伝子として機能していることを明らかにした。そこで今年度はEAのpchBの転写活性について様々な培養条件下で測定した。EAのpchBと共に、 EHECでLEEの発現制御遺伝子として機能していることが判明しているpchAおよびpchB（EH-pchAおよびEH-pchB）の転写調節領域をプロモータークローニングベクターにクローニングし、各遺伝子の転写レベルを定量した。その結果、EH-pchAおよびEH-pchBはこれまでに明らかとなっているとおり、貧栄養培養条件下で発現が誘導される一方、EAのpchBはこれとは逆の条件、すなわち、富栄養培養条件下で発現誘導が起こることを見い出した。EAのpchBを運ぶプラスミドはEHEC O157のpchAとpchBの二重欠損株を相補することが出来たため、EAのpchBはEHECのpchと機能的には同等の遺伝子であると考えられた。本研究で見い出されたEAとEHEC O157におけるpchの転写調節機構の違いについての生物学的意義については現在のところ不明であるが、EHECとEAにおけるLEEの発現制御が異なる一例として興味深い。

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

E. albertiiで見いだされたpchBの転写制御機構について興味深い結果が得られているため、今後の研究の進展が期待できる。

今後の研究の推進方策

E. albertiiの病原性について解析するために、外部の共同研究者と共に、マウス感染モデルでの病原性解析を実施する予定である。

次年度使用額が生じた理由

年度末納品等にかかる支払いが、令和５年４月１日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、令和４年度分についてはほぼ使用済みである。

研究成果

• [雑誌論文] Global population structure, genomic diversity and carbohydrate fermentation characteristics of clonal complex 119 (CC119), an understudied Shiga toxin-producing E. coli (STEC) lineage including O165:H25 and O172:H25 (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Keiji、Seto Kazuko、Lee Kenichi、Ooka Tadasuke、Gotoh Yasuhiro、Taniguchi Itsuki、Ogura Yoshitoshi、Mainil Jacques Georges、Pi?rard Denis、Harada Tetsuya、Etoh Yoshiki、Ueda Saori、Hamasaki Mitsuhiro、Isobe Junko、Kimata Keiko、Narimatsu Hiroshi、Yatsuyanagi Jun、Ohnishi Makoto、Iyoda Sunao、Hayashi Tetsuya
  • 雑誌名: Microbial Genomics 巻: 9 ページ: mgen000959
  • DOI: 10.1099/mgen.0.000959
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Alteration of a Shiga toxin-encoding phage associated with a change in toxin production level and disease severity in Escherichia coli (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyata Tatsuya、Taniguchi Itsuki、Nakamura Keiji、Gotoh Yasuhiro、Yoshimura Dai、Itoh Takehiko、Hirai Shinichiro、Yokoyama Eiji、Ohnishi Makoto、Iyoda Sunao、Ogura Yoshitoshi、Hayashi Tetsuya
  • 雑誌名: Microbial Genomics 巻: 9 ページ: mgen000935
  • DOI: 10.1099/mgen.0.000935
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Real-time PCR assays to detect 10 Shiga toxin subtype (Stx1a, Stx1c, Stx1d, Stx2a, Stx2b, Stx2c, Stx2d, Stx2e, Stx2f, and Stx2g) genes (2023)
  • 著者名/発表者名: Harada Tetsuya、Wakabayashi Yuki、Seto Kazuko、Lee Kenichi、Iyoda Sunao、Kawatsu Kentaro
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 巻: 105 ページ: 115874～115874
  • DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2022.115874
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of constant cell elongation and Sfm pili synthesis in <i>Escherichia coli</i> via two active forms of <scp>FimZ</scp> orphan response regulator (2022)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Ayano、Kojima Fumika、Miyake Yukari、Yoshimura Miho、Ishijima Nozomi、Iyoda Sunao、Sekine Yasuhiko、Yamanaka Yuki、Yamamoto Kaneyoshi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 27 ページ: 657～674
  • DOI: 10.1111/gtc.12982
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multijurisdictional Outbreak of Enterohemorrhagic <i>Escherichia coli</i> O157 Caused by Consumption of Ready-to-Eat Grilled Skewered Meat in Niigata, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato Ryosuke、Yahata Yuichiro、Taira Hiroyuki、Saito Tetsuya、Ishii Teruyuki、Yamazaki Satoru、Yamamoto Kazunari、Kikuchi Ryoko、Izumiya Hidemasa、Iyoda Sunao、Ohnishi Makoto、Takahashi Yoshiki
  • 雑誌名: Foodborne Pathogens and Disease 巻: 19 ページ: 400～407
  • DOI: 10.1089/fpd.2021.0083
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 重症例由来腸管出血性大腸菌の細菌学的特徴について (2023)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田 淳，李 謙一
  • 学会等名: 第 96 回日本細菌学会総会 シンポジウム S5 食中毒研究の最前線
  • 招待講演