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。

The treatment of pathogenic bacteria is expected to be carried out in the future. In recent years, the research on synthetic drugs has been carried out to solve the problem of drug therapy, such as limited lysis and host domain. The synthesis technology of the paper is about 50 kb in length, and the versatility of the paper is about 50 kb. It is necessary to apply the method of synthesis. In 2022, the establishment of a new synthesis system was established. The method of setting up the system of synthesis in vitro is pointed out. A general method for the synthesis of Escherichia coli T7 (about 40 kb) was developed. As a result, intestinal hemorrhagic E. coli O157:H7 infection was rapidly and easily synthesized (about 70 kb). Synthetic O157 has the same fungicidal activity as natural O 157. Next, the child changes to O157: H7. The child changes to O157:H7. The time and quality of the selected items are compared. Tail fiber protein detection sensitivity is the best, 1 CFU/mL and O157:H7 is the shortest 7 times. A clinical isolate, O157:H7, was isolated from the plant.

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