ボルデテラ属細菌の宿主特異性決定機構の解明

博德特氏菌宿主特异性决定机制的阐明

• 批准号: 17J09726
• 负责人: 石垣 佳祐
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09726/
• 关键词: ボルデテラ属細菌; 宿主特異性; ゲノム相補; 部位特異的組換え

本研究では、百日咳菌の宿主特異性を変化させる気管支敗血症菌のゲノム領域を決定し、その機能を解析することで、いままで明らかにされてこなかった病原細菌の宿主特異性決定機構を解明することを目的とした。気管支敗血症菌の遺伝子の導入により百日咳菌の宿主域を拡大できるのではないかと考え、大腸菌人工染色体（BAC）とファージの組換え機構を組み合わせることで、新規のゲノム相補系「BPIシステム」を開発した。本システムを用いることで、最大約50 kbpの気管支敗血症菌の調査ゲノム断片を百日咳菌に挿入することが可能である。BPIシステムの有用性を検討するため、百日咳菌が進化の過程で欠失したO抗原に着目し、気管支敗血症菌でO抗原の生合成に関わるwbm遺伝子領域 (約32 kbp) を百日咳菌へと導入した。その結果得られたO抗原を発現する百日咳菌は、マウス下部気道においてコントロール株より有意に多く定着したことから、O抗原が気管支敗血症菌の広範な宿主特異性を規定する因子の一つである可能性が示唆された。以上のことから本システムは、ボルデテラ属菌の宿主特異性関連因子のスクリーニングにおいて有用なツールになり得ると考えている。

The purpose of this study is to elucidate the host-specific mechanisms of pathogenic bacteria by analyzing the domain and function of pathogenic bacteria. The introduction of genes from pathogenic bacteria in the blood vessel is related to the host domain of pertussis bacteria. The artificial chromosome of Escherichia coli (BAC) and the structure of the gene are combined. The new complement system "BPI system" is developed. The most recent investigation into the presence of a 50 kbp pathogenic bacterium in this species is possible. The usefulness of the BPI system is discussed. The evolution of B. pertussis requires the introduction of O antigen into the wbm gene domain (about 32 kbp), which is involved in the production of O antigen by B. vasculitis. As a result, O antigen expression in pertussis bacteria was found in the lower part of the genome, and the host specificity of O antigen in pertussis bacteria was determined intentionally. The host specific correlation factors of the genus bacteria are discussed in detail below.