世界流行を引き起こしている新興家畜由来サルモネラの環境抵抗性と宿主内生残性の解析

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これまでに我々はSalmonella Typhimurium（ST）と非定型（単相変異型）STを9つの遺伝子型に区分できるSNP遺伝子型別法を開発し、過去40年間に国内の家畜から分離された菌株の遺伝子型変遷を調べてきた。本研究では近年の最優勢系統であり、ほとんどが非定型STで構成されるSNP9型の小進化と本系統が特異的に保有するSalmonella genomic island 3（SGI3）の機能を明らかにすることを目的とした。1998～2017年に日本とイタリアで分離されたSNP9型STと非定型ST、227株の全ゲノム塩基配列を解読し、さらに公共データベースから非定型ST 3株の全ゲノム情報を加えて時系列系統解析を実施した。その結果、1998年に分離されたSTの2株と非定型STは共通祖先を有することがわかった。この2株はSNP9型を特徴づける複合トランスポゾン（Tn）を2相鞭毛抗原遺伝子（fljB）の近傍に保有していた。2000年頃の分岐を基準にサブクレード1と2に区分できた。サブクレード1はTn由来IS26の分子内転移によりfljBを欠失したと考えられた。サブクレード2ではその欠失範囲が拡大するとともに複数のプロファージが欠失していた。一方、両クレードで複数の薬剤耐性遺伝子を搭載したプラスミドの獲得が認められ、多剤耐性化が進行していた。SGI3の構造及び伝達試験の結果から、本因子が可動性遺伝因子の1つであるintegrative and conjugative elementであることが明らかとなった。続いてトランスコンジュガントと親株の硫酸銅に対する最小発育阻止濃度の比較により、SGI3が宿主細菌の硫酸銅抵抗性を増強することを見出した。以上のように本研究ではSNP9型の我が国における小進化と本系統が保有するSGI3の伝達性及び宿主へ与える影響を明らかにした。