腸管出血性大腸菌における志賀毒素高産生型ファージの分布解明とハイリスク系統の同定

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460542
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小椋 義俊 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40363585)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 腸管出血性大腸菌 / 志賀毒素 / ファージ / ゲノム

研究実績の概要

最終年度は、O121, O145, O165の各50株について、高解像度系統解析を行うと共に、Stx2ファージの全ゲノム配列を決定し、ファージの比較解析を行った。EHECのゲノム上には、Stx2ファージと同じλファミリーに属するファージが十数個同時に溶源化しているため、ドラフト配列を取得しても、Stx2ファージの配列は不完全にしかアセンブルされず、多数のコンティグとして出力されてしまう。そのため、Stx2ファージの領域は、個別に配列決定を行う必要がある。各菌株のStx2ファージ領域(約60 kb)を３つのセグメントとして、long-PCRで増幅し、得られた各PCRプロダクトについて、次世代シーケンサーMiSeqを用いて配列決定し、完全長のStx2ファージ配列の再構築を行った。O121については、すべての株でStx2ファージの配列決定を終えているが、O145とO165については、一部の株で配列決定が終了していないため、現在、実施中である。
また、O121, O145, O165の各50株のすべてについて、Stx2産生量の定量を行い、系統とStx2ファージゲノム構造、Stx2産生量について、各血清型の株間で比較し、Stx2を高産生する系統やファージの特徴の決定を行った。その結果、O145とO165については、Stx2を高産生する系統の存在を明らかにすることができた。O121については、株間のclonarityが非常に高くゲノム多様性が極端に低いこと、Stx2の産生量には多様性が存在するが系統に依存しないことが明らかとなった。O121については、Stx2ファージ構造がすべて明らかになっているので、Stx2高産性に起因するファージの特徴の同定を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic relatedness and virulence properties of enteropathogenic Escherichia coli strains of serotype O119:H6 expressing localized adherence or localized and aggregative adherence-like patterns on HeLa cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Garcia BG, Ooka T, Gotoh Y, Vieira MA, Yamamoto D, Ogura Y, Girão DM, Sampaio SC, Melo AB, Irino K, Hayashi T, Gomes TA.
  • 雑誌名: Int J Med Microbiol. 巻: 27 ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.ijmm.2016.02.008.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Shiga toxin-producing (STEC) and enteropathogenic (EPEC) Escherichia coli in diarrhoeic calves and comparative genomics of O5 bovine and human STEC. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fakih I, Thiry D, Duprez JN, Saulmont M, Iguchi A, Pirard D, Jouant L, Daube G, Ogura Y, Hayashi T, Taminiau B, Mainil JG.
  • 雑誌名: Vet Microbiol. 巻: 23 ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2016.02.017.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Emergence of a Multidrug-Resistant Shiga Toxin-Producing Enterotoxigenic Escherichia coli Lineage in Diseased Swine in Japan. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kusumoto M, Hikoda Y, Fujii Y, Murata M, Miyoshi H, Ogura Y, Gotoh Y, Iwata T, Hayashi T, Akiba M.
  • 雑誌名: J Clin Microbiol. 巻: 54 ページ: 1074-81.
  • DOI: 10.1128/JCM.03141-15.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Shiga toxin 2 production level in enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 is correlated with the subtypes of toxin-encoding phage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogura Y, Mondal SI, Islam MR, Mako T, Arisawa K, Katsura K, Ooka T, Gotoh Y, Murase K, Ohnishi M, Hayashi T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 16 ページ: 16663
  • DOI: 10.1038/srep16663.
  • 査読あり
• [学会発表] 腸管出血性大腸菌O157のStx2高産生性に関わる遺伝的要因の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小椋義俊、西田留梨子、中島瑶子、片平雄之、後藤恭宏、大西真、林哲也
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23 – 2016-03-25
• [学会発表] WGS-based phylogenetic analyses of O157 enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC) strains and bovine- and human-associated E. coli strains to elucidate the evolutionary pathway of EHEC (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshitoshi Ogura
  • 学会等名: International Symposium on Genome Microbiology
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-06 – 2016-03-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Identification of high Stx2-producing Escherichia coli O157 clades by WGS-based phylogenetic analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshitoshi Ogura, Jun Yatsuyanagi, Kazuko Seto, Hiroshi Narimatsu, Kikuyo Ogata, Keiko Kimata, Junko Isobe, Eriko Maeda, Yoshiki Etoh, Mitsuhiro Kameyama, Shakhinur Islam Mondal, Md Rakibul Islam, Tadasuke Ooka, Yasuhiro Gotoh, Kazunori Murase, Makoto Ohnishi, and Tetsuya Hayashi
  • 学会等名: SMBE Satellite Workshop on Genome Evolution in Pathogen Transmission and Disease
  • 発表場所: Shiga Lake Hotel, Nagano, Japan
  • 年月日: 2016-02-22 – 2016-02-26
  • 国際学会