トキシン－アンチトキシン系を利用して薬剤耐性菌の拡大を抑える

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本課題の目的は、トキシンーアンチトキシン（TA）系が遺伝子の水平伝播を抑える可能性を検証し、その抑制メカニズムを明らかにするものである。その成果は、薬剤耐性遺伝子の水平伝播により拡大する薬剤耐性菌の蔓延を抑える対策に繋がることが期待される。本年度は3つの研究計画のうち、2つの計画に取り組んだ。計画①「形質導入に対するTA系の抑制作用を明らかにする」では、昨年度までに、大腸菌K12株が持つTA系が、溶原ファージの誘発を抑制するが、溶原化は抑制しないことを明らかにした。今年度は、TA系が誘発を抑制する分子機構の解明に取り組んだ。誘発に必須な遺伝子（ファージゲノムの切り出しや環状化、DNA複製を行う遺伝子）のmRNA量をRT-PCRで測定したが、野生型とTA欠失株で発現量に大きな違いは見られなかった。TA系のトキシンは大腸菌の増殖を阻害することで溶菌ファージの不稔感染を引き起こす。そこで現在、TA系のトキシンが誘発時に活性化して大腸菌の増殖を阻害することで、ファージの誘発が抑えられる可能性を検討している。計画②「形質転換及び接合に対するTAの抑制作用を明らかにする」では、昨年度、大腸菌のRnlA-RnlB TA系がプラスミドの形質転換効率を約1/3に抑えることを報告した。形質転換時に、TA系のトキシンが活性化して大腸菌の増殖を阻害することで、形質転換効率が減少する可能性が考えられる。今年度は、この可能性について検討したが、現在のところこの可能性を支持する結果は得られていない。