ゲノム編集によるバクテリオファージ特性の改変とLLBファージの応用に関する研究

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本研究では、食中毒細菌の制御を目的として、CRISPR -Casシステムに代表されるゲノム編集技術を用いたバクテリオファージ（以降ファージ）遺伝子改変技術の基盤の構築と改変ファージの応用を目指し、以下の研究を行う。ゲノム編集によるファージ特性の改変として、１）複数テールファイバー（以降TF）遺伝子を保持するファージ（マルチテールファイバーファージ：以降MTFファージ）における宿主特異性とTF遺伝子の関連性の解明とその応用、２）溶原化関連遺伝子群や毒性遺伝子をゲノム編集によって取り除き、有用な溶菌ファージへと特性を改変させることを目指す。また、ファージ耐性化を防ぐための抗菌力強化のために、３）抗菌ペプチドリーダーレスバクテリオシン（LLB）産生ファージ（以降LLBファージ）の作製とその応用についての検討を進めてきた。初年度においては、当初の計画に沿って、大腸菌ファージECP52を用いてMTFファージと宿主特異性についての研究を進め、ECP 52が宿主の表面構造のうちLPS、特にインナーコア領域の構造を認識部位として宿主を認識しているということが明らかとなった。溶菌ファージ化に関しては、黄色ブドウ球菌溶原性ファージPSARaにおいて、integrase遺伝子を含む４遺伝子を欠損させることで溶原性を著しく抑えることができることが明らかとなった。また、LLB産生ファージについては、大腸菌ファージECP52および黄色ブドウ球菌ファージPSARaを用いて2種類のLLB、lacticinQまたはaureocinAを産生するLLBファージの作成を進めている。