The establishment of basic technology for next-generation phage therapy using metagenomics and synthetic biology

利用宏基因组学和合成生物学建立下一代噬菌体治疗的基础技术

• 批准号: 22KJ1099
• 负责人: 田村 あずみ
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1099/
• 关键词: バクテリオファージ; 合成; O157:H7; 食中毒; 検出

バクテリオファージ（ファージ）を利用した細菌感染症の治療法はファージ療法と呼ばれ、薬剤耐性菌に対する抗生物質の代替として期待されている。また、ファージ療法の課題であるファージの限定的な溶菌効果や宿主域の狭さ等を解決するために、近年では合成ファージの研究が行われている。しかし、ファージの合成技術は確立しておらず、比較的汎用性の高い方法であっても扱えるファージのゲノムサイズは約50 kbまでである。そのため、簡便かつゲノムサイズの大きいファージにも適用可能なファージ合成方法が必要である。そこで、2022年度はファージ合成系の確立に取り組んだ。安価かつ時間・手間のかからない方法として、in vitro合成系の確立を目指した。まず一般的によく用いられている大腸菌T7ファージ（約 40 kb）で合成方法の条件検討を行い、より効率の良い方法を模索した。その結果を元に、腸管出血性大腸菌O157:H7に感染するファージ（約70 kb）の合成を行ったところ、O157ファージを迅速かつ容易に合成することができた。合成O157ファージは天然ファージと同等の溶菌活性を有していた。次に、遺伝子改変としてO157ファージにタンパク質タグを載せ、O157:H7の検出を行った。この時、タグを付加する標的タンパク質を複数箇所選び、検出感度を比較した。Tail fiber proteinにタグを付加したファージで検出感度が最も良く、1 CFU/mLのO157:H7も最短7時間で検出することができた。また、臨床分離株に対しても、O157:H7を特異的に検出することができた。

バ ク テ リ オ フ ァ ー ジ (フ ァ ー ジ) を using し た bacteria adapting just-in-time inventory の therapy は フ ァ ー ジ therapy と shout ば れ, 薬 tonic resistant bacterium に す seaborne る antibiotic substances の instead of と し て expect さ れ て い る. ま た, フ ァ ー ジ therapy の subject で あ る フ ァ ー ジ の qualified な lysis の narrow さ や host domain of fruit of unseen を solve す る た め に, recent で は synthetic フ ァ ー ジ の が line わ れ て い る. し か し, フ ァ ー ジ の synthesis は establish し て お ら ず, comparative methods of high domestic sex の い で あ っ て も Cha え る フ ァ ー ジ の ゲ ノ ム サ イ ズ は about 50 KB ま で で あ る. そ の た め, simple か つ ゲ ノ ム サ イ ズ の big き い フ ァ ー ジ に も may apply な フ ァ ー ジ synthesis が necessary で あ る. Youdaoplaceholder0 そ で で and in 2022, the ファ ファ ジ ジ ジ synthetic line <s:1> was established with に taking the んだ group んだ. A 価 らな time · hand <s:1> らな らな らな method と て て, in vitro synthetic line <s:1> establishment を target た た. ま ず general に よ く with い ら れ て い る coliform T7 has フ ァ ー ジ (about 40 KB) で synthesis 検 の conditions for を い, よ り good working rate の い method を die line し た. そ の results を yuan に, insufflate hemorrhagic coliform O157: H7 infection に す る フ ァ ー ジ (70 KB) line の synthetic を っ た と こ ろ, O157 フ ァ ー ジ を quickly か つ easy に synthetic す る こ と が で き た. The synthetic O157 has the same <s:1> bactericidal activity を as the natural ファ ジと ジと ジと. Time に, but 伝 change - と し て O157 フ ァ ー ジ に タ ン パ ク qualitative タ グ を せ, O157: H7 の 検 を row っ た. こ の, タ グ を plus す る mark タ ン パ ク qualitative を plural selected び, 検 sensitivity を compare し た. Tail fiber protein に タ グ を plus し た フ ァ ー ジ で が most good も く 検 out sensitivity and 1 CFU/mL の O157: H7 も 7 shortest time で 検 out す る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0, clinical isolates に are を specific to <s:1> て <e:1>, O157:H7を に検, する する とがで た た た た た た た.

项目成果

腸管出血性大腸菌O157:H7の検出を可能とするバクテリオファージの合成

噬菌体的合成能够检测肠出血性大肠杆菌 O157:H7

• 发表时间: 2023
• 作者: 田村 あずみ;アザム アア ハエルマン;小島 新二郎;近藤 恒平;中村 暢宏;山下 和可奈;渡士 幸一;高橋 宜聖;四柳 宏;氣駕 恒太朗
• 通讯作者: 氣駕 恒太朗

大腸菌に感染する広域宿主域バクテリオファージの単離と性状解析

感染大肠杆菌的广泛宿主范围噬菌体的分离和表征

• 发表时间: 2023
• 作者: 小島 新二郎;田村 あずみ;山下 和可奈;Azam Aa Haeruman;近藤 恒平;中村 暢宏;岩野 英知;高橋 宜聖;渡士 幸一;氣駕 恒太朗
• 通讯作者: 氣駕 恒太朗

Viruses encode tRNA and anti-retron to evade bacterial immunity

病毒编码 tRNA 和抗逆转录酶以逃避细菌免疫

• DOI: 10.1101/2023.03.15.532788
• 发表时间: 2023
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Azam Aa Haeruman;Chihara Kotaro;Kondo Kohei;Nakamura Tomohiro;Ojima Shinjiro;Tamura Azumi;Yamashita Wakana;Cui Longzhu;Takahashi Yoshimasa;Watashi Koichi;Kiga Kotaro
• 通讯作者: Kiga Kotaro

Selective bacteriophages reduce the emergence of resistant bacteria in the bacteriophage-antibiotic combination therapy

选择性噬菌体减少噬菌体-抗生素联合疗法中耐药细菌的出现

• DOI: 10.1101/2023.01.22.525106
• 发表时间: 2023
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Azam Aa Haeruman;Sato Koji;Miyanaga Kazuhiko;Nakamura Tomohiro;Ojima Shinjiro;Kondo Kohei;Tamura Azumi;Yamashita Wakana;Tanji Yasunori;Kiga Kotaro
• 通讯作者: Kiga Kotaro

ファージ由来溶菌酵素の殺菌力と作用域の調査

噬菌体来源的裂解酶的杀菌力和作用范围的研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 山下 和可奈;小島 新二郎;アア ハエルマン アザム;近藤 恒平;中村 暢宏;田村 あずみ;渡士 幸一;崔 龍洙;常田 聡;氣駕 恒太朗
• 通讯作者: 氣駕 恒太朗