A群レンサ球菌の感染細胞内でのファージを介したゲノムアダプテーション

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: ゲノムアダプテーションのシステム的理解
• 研究課題/領域番号: 25125708
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中川 一路 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70294113)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2015-03-31
• キーワード: A群レンサ球菌 / ファージ / CRISPR / 進化

研究実績の概要

ヒトの主要な病原性細菌であるA群レンサ球菌（Group A Streptococcus ; GAS）は、ヒトにおいて多彩な病態を示し、まったく症状を示さない不顕性感染や化膿性炎症から、致死率の極めて高い劇症型A群レンサ球菌感染症の起因菌となる。このような多彩な疾患を引き起こし、抗生物質による治療が奏功するにも関わらず例年のように流行を引き起こすことから、医学的にも重要な病原性細菌として、その疾患発症機構の解明に向けて多くの研究が推進されている。本研究では、i) 細胞内でのファージの誘導と獲得を実験的に実証し、ii) ファージ獲得によるゲノム構造・CRISPR領域・遺伝子発現、そしてオートファジーへの抵抗性（細胞による認識の有無）への影響を解析することで、それぞれの影響の関連性を明らかとする．さらに、iii)　細胞内でのゲノム変動に影響を与える細胞内環境（オートファジーの影響等）について解析を行うことで、細菌の感染現場でのゲノムアダプテーションと進化戦略を明らかにすることを目的とした．その結果，本菌は，CRISPR/Casを用いて外来性遺伝子を排除するのではなく，特定の菌にのみ感染するファージを見分けることで，新たな環境に適応する進化を遂げることができることが明らかとなった．

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Intraindividual variation in core microbiota in peri-implantitis and periodontitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama N, Maruyama F, Takeuchi Y, Aikawa C, Izumi Y, Nakagawa I.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 4 ページ: 6602
  • DOI: 10.1038/srep06602.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of biofilm formation in the presence of saliva on poly(ethylene glycol)deposited titanium (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawabe A, Nakagawa I, Kanno Z, Tsutsumi Y, Hanawa T, Ono T.
  • 雑誌名: Dent Mater J 巻: 33 ページ: 638-647
  • DOI: 10.4012/dmj.2014-025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative genome analysis and identification of competitive and cooperative interactions in a polymicrobial disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Endo A, Watanabe T, Ogata N, Nozawa T, Aikawa C, Arakawa S, *Maruyama F, Izumi Y, Nakagawa I
  • 雑誌名: ISME J 巻: 9 ページ: 629-642
  • DOI: 10.1038/ismej.2014.155.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The staphylococcal elastin-binding protein regulates zinc-dependent growth/biofilm formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Nakaido, Chihiro Aikawa, Ichiro Nakagawa, and Kouhei Tsumoto
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 156 ページ: 155-162
  • DOI: 10.1093/jb/mvu027.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative genomic characterization of a Thailand-Myanmar isolate, MS6, of Vibrio cholerae O1 El Tor, which is phylogenetically related to a "US Gulf Coast" clone. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Okada, M. Na Ubol, W. Natakuathung, A. Roobthaisong, F. Maruyama, I. Nakagawa, S. Chantaroj, S. Hamada
  • 雑誌名: PLos One 巻: 9 ページ: e98120
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0098120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome Sequence of a Bacillus anthracis Outbreak Strain from Zambia, 2011 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi N, Maruyama F, Ogawa H, Kachi H, Yamada S, Fujikura D, Nakagawa I, B. Hang'ombe M, Thomas Y, S. Mweene A, Higashi H
  • 雑誌名: Genome Announcment 巻: 2 ページ: e00116-14
  • DOI: 10.1128/genomeA.00116-14
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a two-step multiplex PCR assay for typing of capsular polysaccharide synthesis gene clusters of Streptococcus suis (2014)
  • 著者名/発表者名: Okura M, Lachance C, Osaki M, Sekizaki T, Maruyama F, Nozawa T, Nakagawa I, Hamada S, Rossignol C, Gottschalk M, Takamatsu D
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: 52 ページ: 1714-1719
  • DOI: 10.1128/JCM.03411-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] サルコイドーシス病変より単離されたPropionibacterium acnesの遺伝的多様性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 峰岸 佳菜，渡辺 孝康，丸山 史人，中川 一路，江石 義信
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] 歯周病原細菌の宿主特異性を規定する遺伝的因子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋 香，丸山 史人，渡辺 孝康，遠藤 亜希子，梅田 誠， 藤田 桂一，和泉 雄一，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] CRISPR による腸内細菌プロファージの利己的進化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 孝康，野澤 孝志，丸山 史人，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] CRISPR-プロファージ相互作用解析から見出されたA 群レンサ 球菌のゲノム進化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田 俊介，柴崎 真樹，渡辺 孝康，相川 知宏，野澤 孝志， 丸山 史人，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] A 群レンサ球菌の2 成分制御系YvqEC とCovRS による生存・ 定着に対する解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: Amonrattana Roobthaisong，相川 知宏，野澤 孝志，丸山 史人，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] ゲノム解析から明らかとなったStreptococcus suis における曖昧 な種の境界及び進化の鍵となるスポット (2015)
  • 著者名/発表者名: 大倉 正稔，野澤 孝志，渡辺 孝康，中川 一路，高松 大輔， 大崎 慎人，関崎 勉，浜田 茂幸，丸山 史人
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] 培養法と非培養法を組み合わせた健常成人中のA 群レンサ球菌に 関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: Tejaswini Kulkarni，野澤 孝志，丸山 史人，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] 細菌性複合感染症の慢性化を惹起する機能因子の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加地 博一，丸山 史人，道 泰之，渡辺 孝康，中川 一路
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場（岐阜）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [備考] 京都大学大学院医学研究科微生物感染症学分野
  • URL: http://www.bac.med.kyoto-u.ac.jp/index.html