2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H05783
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関水 和久 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (90126095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
垣内 力 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (60420238)
浜本 洋 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90361609)
松本 靖彦 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60508141)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 感染症 / 抗菌薬 / 網羅的遺伝子発現解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．宿主臓器内における病原性細菌の遺伝子発現の網羅的解析による新規病原性因子の同定：次世代シークセンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析によって、宿主臓器環境での発現上昇した黄色ブドウ球菌の遺伝子群のうち、すでに病原性における機能が明確なものを除いた29の遺伝子について破壊株を樹立した。それらの株について、マウスにおける病原性を検討したところ、6つの遺伝子破壊株の病原性が低下していた。また、網羅的な病原性遺伝子黄色ブドウ球菌の機能未知の遺伝子について破壊株樹立を行った。また、真菌についても、臓器感染状態における真菌に遺伝子発現解析の解析条件を検討した。
２．宿主側の感染時における網羅的遺伝子発現解析：１の黄色ブドウ球菌側の遺伝子発現解析を実施する際に、混入してくる宿主側の情報を用いて、宿主の遺伝子発現について解析できるか否か検討したところ、十分な有意水準で解析できることがわかった。その解析の結果、これまでに知られている炎症性のマーカーや、サイトカインなどの発現上昇が確認できた。さらに、細菌感染との関連が指摘されていない遺伝子についても発現上昇することがわかった。その因子は黄色ブドウ球菌が発現する毒素との関連している可能性が考えられなど、宿主と微生物の相互作用の一端を明らかにすることができた。
３．病原性に関わるncRNA領域の推定：今回導入したシステムによって、黄色ブドウ球菌の遺伝子発現のゲノム上の向きが判明し、これまでに全く明らかになっていなかったnon-cording RNA領域と推定される複数の遺伝子が見いだされた。それらのncRNA領域の遺伝子発現について、網羅的な発現上昇解析を行ったところ、少なくとも3つのncRNAの発現量が有意に上昇していた。そのうち一つについて破壊株を樹立し、マウス全身感染モデルにおける病原性を検討したところ、有意な病原性の低下が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究により、複数のこれまでに知られていなかった新規病原性遺伝子や新規ncRNAが明らかとなったこと、及び、解析システムの導入と解析方法の確立が順調に進んだことから判断した。さらに、28年度以降に実施予定であった、真菌の感染モデルについても解析に着手できた点からも、研究は順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に研究計画通りに研究を遂行する。昨年度、同定した新規病原性遺伝子について、その新規性や、遺伝子機能の重要性、他の病原性細菌との保存性などを考慮し優先順位を付けて機能解析を実施する。もし生化学的な機能解析手法が確立できた場合、化合物ライブラリーから阻害薬を探索する系の確立が可能であるか否か条件検討を実施する。また、病原性に関わる新規ncRNA遺伝子については、遺伝子発現を制御していると考えられることから、病原性遺伝子の発現ネットワークを解析する上で重要な遺伝子である。そこで、この新規ncRNAを中心に、病原性遺伝子の発現ネットワークを解析する。さらに、宿主と微生物感染の相互作用の解析については、宿主遺伝子の網羅的発現解析の結果を詳細に解析し、別の方法によって遺伝子発現上昇を確認後、抗体による機能抑制や細胞生化学的な手法を用いて、その生物学的な意義について解析を実施する。
また、本年度において、宿主感染状態における真菌の網羅的な発現解析手法を、さらにブラッシュアップし、よりノイズが少ない解析方法の確立を目指す。そのために、所属する帝京大学医真菌研究センターが保有する真菌株を利用する。
研究体制については、平成28年度より代表者と共に研究分担者2名が当センターに配属になっている。また、残り1名の研究分担者は引き続き東京大学に所属しているため、緊密な連絡をとりながら、役割分担を明確にし研究を遂行する。
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[Journal Article] Acute oral toxicity test of chemical compounds in silkworms2016
Author(s)
Usui, K., Nishida, S., Sugita, T., Ueki, T., Matsumoto, Y., Okumura, H., and Sekimizu, K.
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Journal Title
Drug Discov Ther
Volume: 10
Pages: 57-61
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Phenotypic and genomic comparisons of highly vancomycin-resistant Staphylococcus aureus strains developed from multiple clinical MRSA strains by in vitro mutagenesis2015
Author(s)
Ishii, K. Tabuchi, F. Matsuo, M. Tatsuno, K. Sato, T. Okazaki, M. Hamamoto, H. Matsumoto, Y. Kaito, C. Aoyagi, T. Hiramatsu, K. Kaku, M. Moriya, K. Sekimizu, K.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 5
Pages: 17092
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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