[ODP-040/WS6-1] Prophages in prophages: a mechanism to accumulate T3SS effector and stx genes in E. coli
バクテリオファージ（ファージ）の水平伝播は病原細菌の進化において重要な役割を果たす。多くのファージは，インテグラーゼによる相同組換えにより，プロファージ（PP）として宿主染色体内に挿入される。また，同一の組換え部位（att site）を利用するPPsは同じ部位にタンデムに挿入されることがある。志賀毒素（Stx）産生性大腸菌（STEC）や腸管病原性大腸菌（EPEC）のゲノム上には10-20ものPPが存在し，その多くに3型分泌系（T3SS）エフェクターがコードされている。我々は，同一部位に挿入されているように見えるPPのクラスターにおいて，単純なタンデム挿入ではなく，PPが別のPPゲノムのT3SSエフェクターコード領域周辺のatt siteに挿入されていることを見出した。約800株の大腸菌コンプリートゲノムを対象としたatt配列のBLASTN検索により，att siteを有するPPがSTEC・EPECに幅広く分布していることが明らかとなった。また，T3SSエフェクターをコードするPPのPP内挿入が複数の血清型で確認され，PP内へのStxファージ挿入によりStxファージが重複した菌株も存在した。PPゲノム内に特定されたatt配列は宿主染色体上の配列に由来しており，2あるいは3種類のatt配列をコードするPPも存在し，複雑かつ様々な構成のPPクラスターが生まれていることが明らかとなった。以上のことから，「PP内PP」は，1) STEC・EPEC菌株へのT3SSエフェクター遺伝子の蓄積，2) Stxファージの重複，3) EPECからSTECへの転換を促進することが示唆され，臨床的・生物学的に重要なファージ間相互作用であると考えられた。