腸管出血性大腸菌O157の酸耐性機構の解析

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研究計画に記した有機酸である酢酸に対する腸管出血性大腸菌O157(NGY9)ωの抵抗性とその分子機構について知見を得るために、以下の分子遺伝学的な解析を実施した。1 酸耐性に関与するのではないかと考えられる特定の遺伝子(rpoS及びcadB)に注目し、これらの遺伝子の変異をO157に導入して有機酸耐性との関連で解析した。その結果、NGY9は得に酢酸存在下での増殖能力が非常に高いこと、酢酸存在下での増殖能力は広範なストレス適応応答に関わるσ^Sの機能には依存していないこと、リジンデカルボキシラーゼシステム(CadBA)システムは酢酸存在下での増殖に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。2 NGY9の染色体またはNGY9が保持しているプラスミド上にトランスポゾン(mini-TnS Tc1)をランダムに転移させNGY9が本来増殖可能であった酢酸ストレス条件下での増殖が不可能になってしまった変異株を複数株取得した。変異部位を同定し(変異遺伝子はfcl,wecA,wecB,wecGであることが判明した。)解析した結果、O157の外膜表層の糖鎖が酸耐性に重要な役割を果たすことが明らかになった。3 O157のゲノムライブラリーをk-12に導入し、酢酸環境下での増殖が亢進するクローンを取得し解析した結果、酢酸ストレスとは酢酸アニオンが細胞内に蓄積することによって引き起こされる細胞内イオンの変動であることが示唆された。