細菌cGAS様酵素の薬剤耐性・病原性との関連性

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07509
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 鈴木 仁人 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (70444073)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: cGAS / 薬剤耐性 / 病原性

研究実績の概要

cGAS (cyclic GMP-AMP synthase) から合成されるcGAMP (cyclic GMP-AMP) は、原核細胞と真核細胞、即ち分類学上の生物界を超えてクロスキングダムな生物活性を有するセカンドメッセンジャーであることが明らかとなってきた。cGAMPは、細菌ではcGAMP結合エフェクターを活性化し、ファージ感染への防御など様々な生命現象に重要であること、また哺乳類細胞ではSTINGやRECONなどに結合してI型インターフェロン経路やNF-κB経路を活性化し、DNAに対する自然免疫応答に重要であることなどが示されてきた。本研究では、薬剤耐性化が国際的な問題となっているAcinetobacter baumanniiにおいて、超多剤耐性流行株が保持する薬剤耐性プラスミド上にコードされたcGAS様酵素に着目した。細菌cGASと薬剤耐性・病原性との関連性に焦点を置き、A. baumannii流行株にてcGAMP標的因子の網羅的同定と機能解析を行い、細菌cGASを介した生命現象の分子機構を明らかにすることを企図した。2022年度はA. baumannii流行株において、cGAMP標的遺伝子の欠損株、その相補株の作製を行い、野生株、cGAS欠損株、cGAS相補株のRNA-Seqによるトランスクリプトーム解析を行い、cGAMPの存在が遺伝子発現に与える影響を比較解析した。また、cGAMP標的タンパク質の精製を行い、cGAMPとの結合性を確認し、cGAMPとの結合がタンパク質の活性に与える影響を検討した。病原細菌において、菌株毎に保存性が異なるcGASは、菌株間の病原性の差違や菌株の地域・人種特異性などを説明することが可能な因子と考えられ、本研究から基礎細菌学と感染症起因菌の分子疫学の知見を結び付ける成果を得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Development of serological assays to identify Helicobacter suis and H. pylori infections (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsui Hidenori、Rimbara Emiko、Suzuki Masato、Tokunaga Kengo、Suzuki Hidekazu、Sano Masaya、Ueda Takashi、Tsugawa Hitoshi、Nanjo Sohachi、Takeda Akira、Sasaki Makoto、Terao Shuichi、Suda Tsuyoshi、Aoki Sae、Shibayama Keigo、Ota Hiroyoshi、Mabe Katsuhiro
  • 雑誌名: iScience 巻: 26 ページ: 106522～106522
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106522
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enterococcal Linear Plasmids Adapt to Enterococcus faecium and Spread within Multidrug-Resistant Clades (2023)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Yusuke、Suzuki Masato、Kobayashi Sae、Hirahara Yuki、Kurushima Jun、Hirakawa Hidetada、Nomura Takahiro、Tanimoto Koichi、Tomita Haruyoshi
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 67 ページ: 67
  • DOI: 10.1128/aac.01619-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] <i>Helicobacter ailurogastricus</i> in Patient with Multiple Refractory Gastric Ulcers, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Sano Masaya、Rimbara Emiko、Suzuki Masato、Matsui Hidenori、Hirai Miwa、Aoki Sae、Kenri Tsuyoshi、Shibayama Keigo、Suzuki Hidekazu
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 29 ページ: 833～835
  • DOI: 10.3201/eid2904.221807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconsideration of the previously classified incompatibility groups of plasmids, <scp>IncP</scp> ‐1 and <scp>IncP</scp> ‐11 (2023)
  • 著者名/発表者名: Shintani Masaki、Suzuki Haruo、Nojiri Hideaki、Suzuki Masato
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/1462-2920.16345
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genomic Epidemiological Analysis of Antimicrobial-Resistant Bacteria with Nanopore Sequencing (2023)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Masato、Hashimoto Yusuke、Hirabayashi Aki、Yahara Koji、Yoshida Mitsunori、Fukano Hanako、Hoshino Yoshihiko、Shibayama Keigo、Tomita Haruyoshi
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 2632 ページ: 227～246
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-2996-3_16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmids Harboring a Tandem Duplicate of <i>bla</i>_VIM-24 in Carbapenem-Resistant ST1816 <i>Pseudomonas aeruginosa</i> in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Hishinuma Tomomi、Tada Tatsuya、Tohya Mari、Shintani Masaki、Suzuki Masato、Shimojima Masahiro、Kirikae Teruo
  • 雑誌名: Microbial Drug Resistance 巻: 29 ページ: 10～17
  • DOI: 10.1089/mdr.2022.0168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Klebsiella Species and Enterobacter cloacae Isolates Harboring <i>bla</i> _OXA-181 and <i>bla</i> _OXA-48 : Resistome, Fitness Cost, and Plasmid Stability (2022)
  • 著者名/発表者名: Mahazu Samiratu、Prah Isaac、Ota Yusuke、Hayashi Takaya、Nukui Yoko、Suzuki Masato、Hoshino Yoshihiko、Akeda Yukihiro、Suzuki Toshihiko、Ishino Tomoko、Ablordey Anthony、Saito Ryoichi
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 10 ページ: e0332022
  • DOI: 10.1128/spectrum.03320-22
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Nationwide Plasmidome Surveillance in Thailand Reveals a Limited Variety of New Delhi Metallo-β-Lactamase-Producing Carbapenem-Resistant <i>Enterobacteriaceae</i> Clones and Spreading Plasmids (2022)
  • 著者名/発表者名: Abe Ryuichiro、Akeda Yukihiro、Sakamoto Noriko、Takeuchi Dan、Sugawara Yo、Yamamoto Norihisa、Kerdsin Anusak、Matsumoto Yuki、Motooka Daisuke、Laolerd Warawut、Santanirand Pitak、Suzuki Masato、Shibayama Keigo、Tomono Kazunori、Iida Tetsuya、Hamada Shigeyuki
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: 60 ページ: e0108022
  • DOI: 10.1128/jcm.01080-22
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genomic epidemiological analysis of mcr-1-harboring Escherichia coli collected from livestock settings in Vietnam (2022)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Phuong Thi Lan、Ngo Thi Hong Hanh、Tran Thi Mai Hung、Vu Thi Ngoc Bich、Le Viet Thanh、Tran Hai Anh、Pham Duy Thai、Nguyen Ha Thanh、Tran Dieu Linh、Nguyen Thi Phuong Lien、Nguyen Thi Thi Tho、Tran Nhu Duong、Dang Duc Anh、Ba?uls Anne-Laure、Choisy Marc、van Doorn H. Rogier、Suzuki Masato、Tran Huy Hoang
  • 雑誌名: Frontiers in Veterinary Science 巻: 9 ページ: 1034610
  • DOI: 10.3389/fvets.2022.1034610
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bcr4 Is a Chaperone for the Inner Rod Protein in the <i>Bordetella</i> Type III Secretion System (2022)
  • 著者名/発表者名: Goto Masataka、Abe Akio、Hanawa Tomoko、Suzuki Masato、Kuwae Asaomi
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 10 ページ: e0144322
  • DOI: 10.1128/spectrum.01443-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clonal dissemination of carbapenem-resistant <i>Klebsiella pneumoniae</i> ST16 co-producing NDM-1 and OXA-232 in Thailand (2022)
  • 著者名/発表者名: Abe Ryuichiro、Akeda Yukihiro、Takeuchi Dan、Sakamoto Noriko、Sugawara Yo、Yamamoto Norihisa、Kerdsin Anusak、Matsumoto Yuki、Motooka Daisuke、Leolerd Warawut、Santanirand Pitak、Suzuki Masato、Shibayama Keigo、Tomono Kazunori、Iida Tetsuya、Hamada Shigeyuki
  • 雑誌名: JAC-Antimicrobial Resistance 巻: 4 ページ: dlac084
  • DOI: 10.1093/jacamr/dlac084
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multicenter survey for carbapenemase-producing Enterobacterales in central Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Hara Y, Iguchi M, Tetsuka N, Morioka H, Hirabayashi A, Suzuki M, Tomita Y, Oka K, Yagi T.
  • 雑誌名: Nagoya J Med Sci 巻: 84 ページ: 630-639
  • DOI: 10.18999/nagjms.84.3.630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carriage of Plasmid-Mediated Colistin Resistance-1-Positive Escherichia coli in Humans, Animals, and Environment on Farms in Vietnam (2022)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Phuong Thi Lan、Tran Hung Thi Mai、Tran Hai Anh、Pham Thai Duy、Luong Tan Minh、Nguyen Thanh Ha、Nguyen Lien Thi Phuong、Nguyen Tho Thi Thi、Hoang Ha Thi An、Nguyen Chi、Tran Duong Nhu、Dang Anh Duc、Suzuki Masato、Le Thanh Viet、Ba?uls Anne-Laure、Choisy Marc、Van Doorn Rogier H.、Tran Huy Hoang
  • 雑誌名: The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 巻: 107 ページ: 65～71
  • DOI: 10.4269/ajtmh.21-1203
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Total synthesis and antimicrobial evaluation of (+)-hygrophorone B12 and its analogues (2022)
  • 著者名/発表者名: Kamishima Takaaki、Suzuki Masato、Narita Koichi、Koseki Yoshitaka、Nonaka Toshiyuki、Nakatsuji Hirotaka、Hattori Hideo、Kasai Hitoshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 7471
  • DOI: 10.1038/s41598-022-11608-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genomic epidemiology and temperature dependency of hypermucoviscous Klebsiella pneumoniae in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Le Mi Nguyen-Tra、Kayama Shizuo、Wyres Kelly L.、Yu Liansheng、Hisatsune Junzo、Suzuki Masato、Yahara Koji、Terachi Tsuneko、Sawa Kana、Takahashi Shin、Okuhara Toshihiko、Kohama Kunihiko、Holt Kathryn E.、Mizutani Tetsu、Ohge Hiroki、Sugai Motoyuki
  • 雑誌名: Microbial Genomics 巻: 8 ページ: mgen000827
  • DOI: 10.1099/mgen.0.000827
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Mycobacterium fortuitum subsp. <i>fortuitum</i> JCM 6387, a Type Strain of Human-Pathogenic Mycobacteria Showing Inducible Macrolide Resistance (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Mitsunori、Fukano Hanako、Suzuki Masato、Hoshino Yoshihiko
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 11 ページ: e0006022
  • DOI: 10.1128/mra.00060-22
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著