2014 Fiscal Year Research-status Report
豚レンサ球菌無莢膜株と有莢膜株の協調による病原性発現機構の解明
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26660226
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関崎 勉 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (70355163)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 豚レンサ球菌 / 莢膜 / 心内膜炎 / 病原因子 / 遺伝子変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
豚レンサ球菌(Streptococcus suis)は豚やヒトに髄膜炎や心内膜炎を起こす人獣共通病原細菌で、近年世界中で豚とヒトの感染例が多数報告されている。本菌の莢膜は、食菌作用抵抗に関与する重要な病原因子と考えられるが、我々は、心内膜炎分離株には病原性が低いと思われた無莢膜株が高頻度に分離されることを見出した。そこで同一病変部への両者の共存の可能性とそれらが同一期限であるかを調べるため、70検体の豚心内膜炎病原部からそれぞれ24コロニーずつを釣菌して調べた。その結果、61検体からS. suis血清型2型が分離できた。それらの莢膜産生を調べたところ、26検体からは有莢膜菌および無莢膜菌の両者が分離でき、同一病変部に有莢膜・無莢膜の両者が共存可能であることが判明した。これら26検体から、有莢膜菌・無莢膜菌をそれぞれ1株ずつ無作為に選びMLST解析を実施した結果、6組では有莢膜・無莢膜いずれもST1、20組ではいずれもST28であった。さらに7組に関して莢膜合成遺伝子(cps)領域の塩基配列を決定したところ、3組では大きな欠失や挿入が莢膜欠失の原因と分かり、残り4組では僅かな塩基置換等が見出されたが、相補試験によって、それらの変異が無莢膜の原因であることを証明した。S. suis代表株のcps領域との比較によるSNP解析を実施したが、同一病変部由来株が同一起源であるかを判定できなかった。そこで、26組から有莢膜菌・無莢膜菌それぞれ1株ずつを無作為に選抜した52株について、全ゲノム配列を決定し、現在その情報解析を実施している。
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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
当初想定していた以上の心内膜炎病変部位が収集でき、初年度で最終目標を上回る多くの貴重な株を分離することができた。現在得られた成績を見ると、少数の分離株の血清型やMLST解析だけでは、それらの起源を詳細に解析することは難しかったと考えられるが、その方向での解析が可能となった。その結果、莢膜合成遺伝子(cps)領域の変異部位の解析を詳細に実施するために、cps領域の変異だけに止まらずゲノム全体の配列解析に研究が発展するなど、当初想定していなかった進展を見ている。一方、これらの作業に多くの時間を要したため、当初予定していた無莢膜株の菌体表層に特異的に存在するタンパク質の同定と抗体産生の作業に入ることができていない。しかしながら、病変部における莢膜遺伝子の変異だけでなくゲノム全体に及ぶ遺伝子の動態を解析していけば、菌集団における病変形成に関連する遺伝子の進化を追跡できるなど、当初の予想をはるかに上回る学術的知見が得られると期待される。無莢膜株表層のタンパク質に関する解析については、次年度において上記の解析と同時進行させて実施することから、これらを総合して今年度の達成度は概ね順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
全ゲノム配列の情報処理を実施するのと平行して、無莢膜株表層のタンパク質解析を実施し、無莢膜株と有莢膜株を識別できる抗体の作製を目指す。また、当初予定していた無莢膜株表層タンパク質の解析を実施することから、作業としては、当初予定とほぼ同じ試薬と機材を必要とするため、予定通り研究費を使用する。
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[Journal Article] Development of a two-step multiplex PCR assay for typing of capsular polysaccharide synthesis gene clusters of Streptococcus suis.2014
Author(s)
Okura M, Lachance C, Osaki M, Sekizaki T, Maruyama F, Nozawa T, Nakagawa I, Hamada S, Rossignol C, Gottschalk M, Takamatsu D.
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Journal Title
J Clin Microbiol.
Volume: 52
Pages: 1714-1719
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Latest developments on Streptococcus suis: an emerging zoonotic pathogen: part 1.2014
Author(s)
Segura M, Zheng H, de Greeff A, Gao GF, Grenier D, Jiang Y, Lu C, Maskell D, Oishi K, Okura M, Osawa R, Schultsz C, Schwerk C, Sekizaki T, Smith H, Srimanote P, Takamatsu D, Tang J, Tenenbaum T, Tharavichitkul P, Hoa NT, Valentin-Weigand P, Wells JM, Wertheim H, Zhu B, Gottschalk M, Xu J.
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Journal Title
Future Microbiol.
Volume: 9
Pages: 441-444
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Latest developments on Streptococcus suis: an emerging zoonotic pathogen: part 2.2014
Author(s)
Segura M, Zheng H, de Greeff A, Gao GF, Grenier D, Jiang Y, Lu C, Maskell D, Oishi K, Okura M, Osawa R, Schultsz C, Schwerk C, Sekizaki T, Smith H, Srimanote P, Takamatsu D, Tang J, Tenenbaum T, Tharavichitkul P, Hoa NT, Valentin-Weigand P, Wells JM, Wertheim H, Zhu B, Xu J, Gottschalk M.
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Journal Title
Future Microbiol.
Volume: 9
Pages: 587-591
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Genome sequencing of miscellaneous strains revealed the distinctive genes of the species “Streptococcus suis” and potentially hazardous populations for human.2014
Author(s)
Okura M, Nozawa T, Watanabe T, Nakagawa I, Takamatsu D, Osaki M, Sekizaki T, Kumagai M, Gottschalk M, Hamada S, Maruyama F.
Organizer
XIX Lancefield International Symposium on Streptococci and Streptococcal Diseases.
Place of Presentation
Buenos Aires, Argentina
Year and Date
2014-11-09 – 2014-11-12
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