2017 Fiscal Year Research-status Report

ファージ由来DNAに注目したA群レンサ球菌のマクロライド耐性機構と病原性の解明

Research Project

Project/Area Number	16K08782
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	長谷川忠男名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (10314014)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井坂雅徳名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (40336673) 立野一郎名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (50311642)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	A群レンサ球菌 / ファージ / マクロライド / 薬剤耐性 / 病原因子
Outline of Annual Research Achievements	近年増加傾向のある劇症型レンサ球菌感染症における関与が大きいと考えられるemm1タイプのA群レンサ球菌に伝播したと思われるファージ領域に注目して薬剤耐性、病原性に関する解析を行った。昨年までにマクロライド耐性のメカニズムにはこのファージ上に存在するmef(A)の関与に比して、mef(A)の下流に存在するmsr(D)の関与が大きいこと、mef(A)と相同性のあるmef(E)を保有する株においてもmef(A)保有株と同様にmef(E)の下流に存在するmsr(D)相同遺伝子の関与が大きいことを示していた。今年度はこれまでmef(A)を有する臨床分離株がmef(E)を有する臨床分離株に比較してマクロライドの耐性度が強いとの報告があったため、この違いの原因を探索したところ、それぞれのmef遺伝子の下流に存在するそれぞれのmsr(D)の機能の違いによることが示唆された。このそれぞれのmef遺伝子関連msr(D)にはいくつかのアミノ酸の違いが存在するため、現在どのアミノ酸配列が関与しているかを検討しているところである。次にファージ上に存在するclpP遺伝子とこの遺伝子と相同性のあるゲノム上に存在する第二のclpP遺伝子の機能解析を行った。それぞれのノックアウト株を樹立し、温度ストレス、酸化ストレス、pHストレス、栄養ストレス、抗生物質ストレスなど種々のストレス存在下で培養し、ノックアウトされた遺伝子の関与を検討した。その結果、ゲノム上に存在するclpP遺伝子に関してはほぼすべてのストレス下で野生株に比して増殖の抑制が認められたが、ファージ上のclpPに関しては、有意な差が認められなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ファージ上に存在しマクロライド耐性に関与すると考えられていたmef(A)、msr(D)遺伝子のノックアウト株の樹立を経て、それらの関与を明らかにすることができている。また病原因子に関しても解析が進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	A群レンサ球菌におけるmsrDの重要性が明らかとなってきたため、近縁種であるG群レンサ球菌においても解析を行う予定である。またmsr(D)の作用メカニズムを解析する予定である。 clpPに関してはマウス感染モデル実験等、病原性に関する解析を行う予定である。
Causes of Carryover	薬剤感受性試験に要すると想定した費用が予想より少なかったことが主な原因である。今後はmsr(D)の機能解析にmsr(D)の構造解析も含めて使用する予定である。