E. faecium特異的ファージ由来溶菌酵素を用いた新規急性GVHD制御法の開発

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同種造血細胞移植(同種移植)後の主要な合併症である急性移植片対宿主病(GVHD)の病態における、腸内共生病原菌の候補であるE. faecium菌を特異的に溶菌可能なバクテリオファージ(ファージ)由来酵素を探索すべく、本研究を実施した。先行研究において実施した、大阪公立大学医学部附属病院血液内科・造血細胞移植科において同種移植を施行された患者の腸内細菌叢の解析結果を元に、Enterococcus属細菌の構成割合が相対的に増加している症例を抽出した。それらの症例の糞便中より、Enterocoocus属細菌を選択的に培養可能な培地を用いて単離した、計約150株程度のE. faecium菌株よりゲノムを抽出した。これらのゲノムを用いて次世代シークエンス用ライブラリを作成し、次世代シークエンサー(illumina Hiseq)によるショットガンシークエンスを実施した。スーパーコンピュータを用いて、えられたシークエンスデータをアセンブルし、えられたコンティグに対してプロファージ配列を同定した。このプロファージ配列に対し、ファージゲノムが持つ溶菌酵素として知られているエンドライシンのゲノム配列、及び溶菌活性ドメインや細胞結合ドメインを保持する新規溶菌酵素の候補となるタンパクのゲノム配列を網羅的に抽出した。得られた溶菌酵素のアミノ酸配列をクラスタリングし、特徴的な構造を持つタンパクを抽出した。以上の工程により、E. faecium特異的溶菌酵素の候補となるゲノム配列を複数同定した。これらのゲノム配列を含むプラミドベクターを作成し、大腸菌を用いてタンパクを合成した。結果として、E. faecium特異的溶菌酵素の候補となるタンパクを、一種類合成することに成功した。