ウエルシュ菌ゲノムにおける病原性調節ネットワークの包括的解析

产气荚膜梭菌基因组毒力调控网络的综合分析

基本信息

批准号：
13206005
负责人：
清水徹
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

平成13年度は、ガス壊疽の起因菌、ウェルシュ菌の全ゲノム配列の決定および解析が終了し、その成果をPNASに報告した。3,031,430bpの染色体塩基配列が明らかとなり、染色体上には2,660の遺伝子が同定され、すべての遺伝子についてアノテーション作業を行い、それらの機能を分類した。約55%の遺伝子について機能が推測でき、残りについては機能未知の遺伝子として分類した。ウェルシュ菌はアミノ酸代謝系の遺伝子のほとんどが欠損し、外界からのアミノ酸獲得が不可欠なことが明かとなり、ウェルシュ菌の新たな病原遺伝子(少なくとも26種類)や従来より同定されている病原遺伝子によって宿主から栄養を取り込むことが病原性の本態であることが推察された。こうして明かとなった病原遺伝子の発現調節に関しては、二成分制御系、VirR/VirSシステムがグローバルな調節系として知られているが、本研究により新たな病原遺伝子制御機構が明かとなった。VirR/VirSシステムに調節される遺伝子、hyp7の解析を行なったところ、本遺伝子領域はα-毒素、κ-毒素遺伝子の発現を正に調節する二次的調節遺伝子であることが明かとなったが、その本体はhyp7遺伝子のコードするタンパクではなく、RNA(VR-RNA)そのものが毒素遺伝子の転写を調節することが明かとなった。ウェルシュ菌における転写調節RNAの報告は本研究が初めてであり、今後全ゲノムにおける同様の調節RNAの解析が期待される。また、本研究におけるウェルシュ菌ゲノムに存在する1uxS遺伝子の解析を通じて、1uxS遺伝子はウェルシュ菌からのオートインデューサー(AI-2)の産生に関与していることが明かとなった。1uxS遺伝子による細胞間情報伝達により、毒素遺伝子の1つであるθ-毒素遺伝子の転写が調節され、α-毒素、κ-毒素の産生も景響を受けていることが明かとなった。ウェルシュ菌の病原性発現に対して細胞間コミュニケーションが関与することが本研究ではじめて明かとなり、混合感染時における他の細菌とのコミュニケーションや本菌感染に対する治療法などの研究に非常に有用な知見が得られた。今後はウェルシュ菌ゲノム情報を利用したDNAチップの作製を行ない、本菌の病原性発現調節機構をよりグローバルに行なう予定である。

2001年，完成了导致气体坏疽和威尔士芽孢杆菌的细菌的整个基因组序列的测定和分析，并将结果报告给PNA。揭示了3,031,430 bp的染色体碱基序列，并在染色体上鉴定了2,660个基因，并对所有基因进行注释，并将其功能分类。可以估计大约55％的基因的功能，而其余的功能则分类为未知的功能基因。据透露，B。Welsh中的大多数氨基酸代谢基因都是有缺陷的，至关重要的是，从外界获取氨基酸，并且该病毒的致病性是使用新的病原基因（至少26种类型的B. Welsh）和先前鉴定出的病原基因从宿主中融入宿主的养分。关于致病基因表达的调节，两组分量调节系统ViRR/VIRS系统被称为全球调节系统，但这项研究揭示了一种用于控制致病基因的新机制。当我们分析受VIRR/VIRS系统调节的基因HYP7时，发现该基因区域是一种次要调节基因，可以正常调节α-毒素和κ毒素基因的表达，但揭示了该基因的主要体型是蛋白质的主要基因，但该基因是由Hypy7 Gene的蛋白质（vrnna condece to to rnna）（VRNNA（VRRNA）的compription candemention（VRRNA）（VRRNNA）（VRRNA）（VRRNNA）。基因。这项研究是我们第一次在威尔士芽孢杆菌中报告了转录调节的RNA，我们希望将来能在整个基因组中看到类似的调节RNA分析。此外，对芽孢杆菌基因组中存在的1ux基因的分析表明，1ux基因与韦尔奇（Bacillus welch）的自动引导剂（AI-2）的生产有关。已经揭示了1uxs基因的细胞毒素通信调节θ-毒素基因（一种毒素基因之一）的转录，以及α-毒素和κ-毒素的产生也受到冰的影响。这项研究首先表明，细胞间的交流涉及B. Welsh B.的致病性表达，并为在混合感染和治疗芽孢杆菌感染期间与其他细菌进行了研究提供了非常有用的发现。将来，我们计划使用B. Welsh基因组信息创建DNA芯片，以进一步实施控制该细菌致病性表达的机制。