トキシン－アンチトキシン系を利用して薬剤耐性菌の拡大を抑える

利用毒素-抗毒素系统抑制耐药细菌的传播

基本信息

批准号：
20K07493
负责人：
大塚裕一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題の目的は、トキシンーアンチトキシン（TA）系が遺伝子の水平伝播を抑える可能性を検証し、その抑制メカニズムを明らかにするものである。その成果は、薬剤耐性遺伝子の水平伝播により拡大する薬剤耐性菌の蔓延を抑える対策に繋がることが期待される。本年度は3つの研究計画のうち、2つの計画に取り組んだ。計画①「形質導入に対するTA系の抑制作用を明らかにする」では、昨年度までに、大腸菌K12株が持つTA系が、溶原ファージの誘発を抑制するが、溶原化は抑制しないことを明らかにした。今年度は、TA系が誘発を抑制する分子機構の解明に取り組んだ。誘発に必須な遺伝子（ファージゲノムの切り出しや環状化、DNA複製を行う遺伝子）のmRNA量をRT-PCRで測定したが、野生型とTA欠失株で発現量に大きな違いは見られなかった。TA系のトキシンは大腸菌の増殖を阻害することで溶菌ファージの不稔感染を引き起こす。そこで現在、TA系のトキシンが誘発時に活性化して大腸菌の増殖を阻害することで、ファージの誘発が抑えられる可能性を検討している。計画②「形質転換及び接合に対するTAの抑制作用を明らかにする」では、昨年度、大腸菌のRnlA-RnlB TA系がプラスミドの形質転換効率を約1/3に抑えることを報告した。形質転換時に、TA系のトキシンが活性化して大腸菌の増殖を阻害することで、形質転換効率が減少する可能性が考えられる。今年度は、この可能性について検討したが、現在のところこの可能性を支持する結果は得られていない。

本项目的目的是验证毒素-抗毒素（TA）系统抑制水平基因转移的可能性并阐明其抑制机制。预计该结果将有助于采取措施抑制耐药细菌的传播，这种细菌的传播由于耐药基因的水平传播而不断扩大。今年，我们开展了三个研究计划中的两个。在计划1：“阐明TA系统对转导的抑制作用”中，我们去年已经揭示了大肠杆菌菌株K12的TA系统抑制了溶原性噬菌体的诱导，但不抑制溶原化。今年，我们致力于阐明 TA 系统抑制诱导的分子机制。通过 RT-PCR 测量诱导必需基因（执行噬菌体基因组切除和环化以及 DNA 复制的基因）的 mRNA 量，野生型和 TA 缺失之间的表达水平没有观察到重大差异拉紧。。基于 TA 的毒素通过抑制大肠杆菌的生长来引起裂解噬菌体的无菌感染。因此，我们目前正在研究通过在诱导过程中激活基于TA的毒素并抑制大肠杆菌的生长来抑制噬菌体诱导的可能性。去年，在项目2“阐明TA对转化和接合的抑制作用”中，我们报道了大肠杆菌RnlA-RnlB TA系统将质粒转化效率抑制至约三分之一。有可能在转化过程中，TA类毒素被激活并抑制大肠杆菌的生长，导致转化效率下降。我们今年就考虑过这种可能性，但到目前为止还没有得到任何结果来支持这种可能性。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

大腸菌AbpAとAbpBによる抗ファージ作用に関連する因子の探索

寻找与大肠杆菌 AbpA 和 AbpB 抗噬菌体作用相关的因子

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
滝田彩耶;大塚裕一
通讯作者：
大塚裕一

ファージ尾繊維とレセプター分子OmpCの相互作用

噬菌体尾纤维与受体分子OmpC的相互作用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
寺﨑陽香;大塚裕一
通讯作者：
大塚裕一

細菌とファージの生存競争

细菌与噬菌体的生存之战

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ono Tomoyuki;Taniguchi Itsuki;Nakamura Keiji;Nagano Debora Satie;Nishida Ruriko;Gotoh Yasuhiro;Ogura Yoshitoshi;Sato Mitsuhiko P.;Iguchi Atsushi;Murase Kazunori;Yoshimura Dai;Itoh Takehiko;Shima Ayaka;Dubois Damien;Oswald Eric;Shiose Akira;Gotoh Naomasa;H;大塚裕一
通讯作者：
大塚裕一

RNA Damage and Repair

RNA损伤与修复

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuichi Otsuka;Maria Grazia Giuliano;Danai Athina Irakleidi;Jagna Chmielowska-Bak;Fabian Hia;Daniel R. Schoenberg;Priyankaa Pitcheshwar;Nan Zhang
通讯作者：
Nan Zhang

Manipulating Interactions between T4 Phage Long Tail Fibers and Escherichia coli Receptors