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2015 年度 実績報告書

レトロンとmsDNAによる病原性発現制御とゲノム進化における役割

研究課題

研究課題/領域番号 25460532
研究機関広島大学

研究代表者

島本 整  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (90187443)

研究分担者 島本 敏  広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (70583136) [辞退]
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード病原性 / レトロン / コレラ菌 / msDNA / ビブリオ
研究実績の概要

これまでの研究でコレラ菌(Vibrio cholerae)のレトロンとレトロンに含まれる逆転写酵素遺伝子の産物であるmulticopy single-stranded DNA(msDNA)は,転写制御因子と考えられているVC0176遺伝子とVC0177遺伝子を制御している可能性を示した。両遺伝子はVSP-1と呼ばれるpathogenicity island上にコードされているおり,レトロンまたはmsDNAを介してV. choleraeの病原性を調節していることを示唆している。
VC0176遺伝子とVC0177遺伝子のオーバーラップしているプロモーター領域の塩基配列を調べたところ,msDNAのDNAステム部分と部分的に一致する配列が存在した。そこで,msDNAがデコイDNAとして機能し,転写制御因子であるVC0176タンパク質と結合することでVC0177遺伝子を制御しているのではないかという仮説を立てた。精製したVC0176タンパク質を用いてプロモーター領域への結合をゲルシフト法によって検証したところ,VC0176タンパク質の結合部位を明らかにすることができた。また,VC0176タンパク質が制御する遺伝子群をChIP-seq法によって網羅的に解析した。
また,msDNAがアプタマーDNAとして機能している可能性を考え,磁気ビーズに結合させたmsDNAに結合するタンパク質をコレラ菌細胞抽出液より分取し,質量分析法によってmsDNA結合タンパク質の解析を行った。同定されたmsDNA結合タンパク質には,転写制御やDNAの組換えに関与するものが含まれており,msDNAがアプタマーとして機能している可能性を示唆しているが,さらなる詳細な解析が必要である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Emergence of plasmid-mediated colistin resistance gene, mcr-1, in a clinical Escherichia coli isolate from Egypt2016

    • 著者名/発表者名
      Shimaa S. Elnahriry, Hazim O. Khalifa, Ahmed M. Soliman, Ashraf M. Ahmed, Alaaddin M. Hussein, Toshi Shimamoto, Tadashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 60 ページ: 3249-3250

    • DOI

      10.1128/AAC.00269-16

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of plasmid-mediated colistin resistance gene, mcr-1, in Escherichia coli isolated from animals in Egypt2016

    • 著者名/発表者名
      Hazim O. Khalifa, Ashraf M. Ahmed, Atef F. Oreiby, Amal M. Eid, Toshi Shimamoto, Tadashi Shimamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Antimicrobial Agents

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.ijantimicag.2016.02.011

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NDM-4- and NDM-5-producing Klebsiella pneumoniae coinfection in a 6-month-old infant2016

    • 著者名/発表者名
      Hazim O. Khalifa, Ahmed M. Soliman, Ashraf M. Ahmed, Toshi Shimamoto, Tadashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 60 ページ: in press

    • DOI

      10.1128/AAC.00479-16

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Emergence of NDM-5-producing clinical Escherichia coli isolate in Egypt2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed M. Soliman, Hazim O. Khalifa, Ashraf M. Ahmed, Toshi Shimamoto, Tadashi Shimamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Infectious Diseases

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2016.05.003

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Seafood as a reservoir of Gram-negative bacteria carrying integrons and antimicrobial resistance genes in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Ashraf M. Ahmed, Akito Maruyama, Hazim O. Khalifa, Toshi Shimamoto, Tadashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Biomedical and Environmental Sciences

      巻: 28 ページ: 924-927

    • DOI

      10.3967/bes2015.128

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] コレラ菌の病原性発現調節におけるレトロンとmsDNAの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      湯ノ谷 学,島本 敏,島本 整
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] Characterization of msDNA binding proteins in Vibrio cholerae2015

    • 著者名/発表者名
      Toshi Shimamoto, Gaku Yunotani, Tadashi Shimamoto
    • 学会等名
      日米医学協力研究会コレラ・細菌性腸管感染症専門部会 2015年度日本側総会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-07-30

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公開日: 2017-01-06  

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