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Antibiotics (Basel, Switzerland)2023Mar02Vol.12issue(3)

新規溶解ファージの分離と特性評価、VB_PSEUP-SA22、およびカルバペネム耐性のPseudomonas緑膿菌に対するその有効性

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

Carbapenem耐性のPseudomonas緑膿菌(CRPA)は、複数の臨床環境で深刻な公衆衛生の脅威をもたらします。この研究では、CRPAの臨床的株を使用して、廃水からの溶解性バクテリオファージVB_PSEUP-SA22の分離について詳しく説明します。透過型電子顕微鏡(TEM)分析により、ファージにはポドウイルス形態があることが特定されており、全ゲノム配列決定の結果と一致しました。BLASTN検索により、VB_PSEUP-SA22をBruynoghevirus属に分類することができました。VB_PSEUP-SA22のゲノムは、GC含有量が52.5%の45,458 bpの二本鎖DNAで構成されていました。すべてのオープンリーディングフレーム(ORF)のうち、26(44.8%)のみが特定の機能性タンパク質をコードすると予測されましたが、残りの32(55.2%)ORFは、機能的に特徴づけられていない仮説タンパク質をコーディングするシーケンスとして注釈されました。ゲノムには、インテグラーゼ、リプレッサー、リコンビナーゼ、またはエキシジョーゼなど、溶生ファージの毒素またはマーカーをコードする遺伝子がありませんでした。ファージは、細菌の芝生で直径1.5±2.5 mmのハロープラークを生成しました。TEMは、VB_PSEUP-SA22の長さは57.5±4.5 nmで、短い非契約性テール(19.5±1.4 nm)のicosahedralヘッドがあることを明らかにしました。ファージは、30分の潜在期間、300 PFU/感染細胞のバーストサイズ、および広い宿主範囲を示しました。VB_PSEUP-SA22は4〜60°Cの間で1時間安定していることがわかりましたが、ウイルスの生存率は60°Cを超える温度で低下しました。ファージは5〜11の間のpHレベルで安定性を示しました。VB_PAUP-SA22は、緑膿菌バイオフィルムの生きた細菌の数をほぼ5つのlogだけ減少させました。全体的な結果は、分離されたファージがCRPA感染を制御する候補である可能性があることを示しました。ただし、実験的なin vivo研究は、人間で使用する前にVB_PAUP-SA22の安全性と有効性を確保するために不可欠です。

Carbapenem耐性のPseudomonas緑膿菌(CRPA)は、複数の臨床環境で深刻な公衆衛生の脅威をもたらします。この研究では、CRPAの臨床的株を使用して、廃水からの溶解性バクテリオファージVB_PSEUP-SA22の分離について詳しく説明します。透過型電子顕微鏡(TEM)分析により、ファージにはポドウイルス形態があることが特定されており、全ゲノム配列決定の結果と一致しました。BLASTN検索により、VB_PSEUP-SA22をBruynoghevirus属に分類することができました。VB_PSEUP-SA22のゲノムは、GC含有量が52.5%の45,458 bpの二本鎖DNAで構成されていました。すべてのオープンリーディングフレーム(ORF)のうち、26(44.8%)のみが特定の機能性タンパク質をコードすると予測されましたが、残りの32(55.2%)ORFは、機能的に特徴づけられていない仮説タンパク質をコーディングするシーケンスとして注釈されました。ゲノムには、インテグラーゼ、リプレッサー、リコンビナーゼ、またはエキシジョーゼなど、溶生ファージの毒素またはマーカーをコードする遺伝子がありませんでした。ファージは、細菌の芝生で直径1.5±2.5 mmのハロープラークを生成しました。TEMは、VB_PSEUP-SA22の長さは57.5±4.5 nmで、短い非契約性テール(19.5±1.4 nm)のicosahedralヘッドがあることを明らかにしました。ファージは、30分の潜在期間、300 PFU/感染細胞のバーストサイズ、および広い宿主範囲を示しました。VB_PSEUP-SA22は4〜60°Cの間で1時間安定していることがわかりましたが、ウイルスの生存率は60°Cを超える温度で低下しました。ファージは5〜11の間のpHレベルで安定性を示しました。VB_PAUP-SA22は、緑膿菌バイオフィルムの生きた細菌の数をほぼ5つのlogだけ減少させました。全体的な結果は、分離されたファージがCRPA感染を制御する候補である可能性があることを示しました。ただし、実験的なin vivo研究は、人間で使用する前にVB_PAUP-SA22の安全性と有効性を確保するために不可欠です。

Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa (CRPA) poses a serious public health threat in multiple clinical settings. In this study, we detail the isolation of a lytic bacteriophage, vB_PseuP-SA22, from wastewater using a clinical strain of CRPA. Transmission electron microscopy (TEM) analysis identified that the phage had a podovirus morphology, which agreed with the results of whole genome sequencing. BLASTn search allowed us to classify vB_PseuP-SA22 into the genus Bruynoghevirus. The genome of vB_PseuP-SA22 consisted of 45,458 bp of double-stranded DNA, with a GC content of 52.5%. Of all the open reading frames (ORFs), only 26 (44.8%) were predicted to encode certain functional proteins, whereas the remaining 32 (55.2%) ORFs were annotated as sequences coding functionally uncharacterized hypothetical proteins. The genome lacked genes coding for toxins or markers of lysogenic phages, including integrases, repressors, recombinases, or excisionases. The phage produced round, halo plaques with a diameter of 1.5 ± 2.5 mm on the bacterial lawn. The TEM revealed that vB_PseuP-SA22 has an icosahedral head of 57.5 ± 4.5 nm in length and a short, non-contractile tail (19.5 ± 1.4 nm). The phage showed a latent period of 30 min, a burst size of 300 PFU/infected cells, and a broad host range. vB_PseuP-SA22 was found to be stable between 4-60 °C for 1 h, while the viability of the virus was reduced at temperatures above 60 °C. The phage showed stability at pH levels between 5 and 11. vB_PauP-SA22 reduced the number of live bacteria in P. aeruginosa biofilm by almost five logs. The overall results indicated that the isolated phage could be a candidate to control CRPA infections. However, experimental in vivo studies are essential to ensure the safety and efficacy of vB_PauP-SA22 before its use in humans.

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