新規溶解性マイオウイルス科バクテリオファージΦVP-1 のゲノム特性化は、MDR-バイオフィルム形成性腸炎ビブリオに対する適用可能性を高めます

Genome characterization of novel lytic Myoviridae bacteriophage ϕVP-1 enhances its applicability against MDR-biofilm-forming Vibrio parahaemolyticus.

• Nandita Matamp
• Sarita G Bhat

抄録

養殖分野で重要な病原体であるグラム陰性マリンバクテリアの腸炎ビブリオは、不適切に調理された魚介類の消費に関連した胃腸炎を引き起こします。この細菌は抗生物質の代替としてライティックファージを使用して制御することができます。ϕVP-1は、バイオコントロール剤としての可能性を評価し、その物理化学的特性とゲノム配列を決定する目的で養殖場の水サンプルから分離された腸炎ビブリオのライティックファージです。透過型電子顕微鏡による形態解析とラージターミナーゼサブユニット遺伝子に基づく系統解析の結果，本ファージはMyoviridaeに属することが明らかになった．このファージはマングローブや魚介類由来の多剤耐性（MDR）V. parahaemolyticus株やV. alginolyticus株に感染する可能性があることが明らかになった。最大吸着時間は 30 分で、φVP-1 の潜伏期間は 10 分と短く、バーストサイズは 44 個/細胞でした。全ゲノムシークエンシングはIlluminaプラットフォームを用いて行い、アノテーションはGeneMarkSとProdigalを用いて行った。また、その中には、DNAの複製と制御、DNAのパッケージングと構造、宿主溶解遺伝子が多数同定されている。また、既知のビブリオファージとϕVP-1 のゲノム配列を比較したところ、DNA 配列の類似性がわずかに認められ、ϕVP-1 が新規ビブリオファージであることが示唆されました。また、インシリコ解析により、義務的な溶解性のライフサイクルが示唆され、リソジニー遺伝子やウイルス性遺伝子が存在しないことが明らかになった。また、ϕVP-1 の完全な配列がアノテーションされ、GenBank データベース（アクセッシ ョン番号 MH363700）に登録されました。この新規ファージの遺伝的特徴は、腸炎菌の病原株に対するファージ治療に応用できる可能性を示唆している。

A pathogen of significance in the aquaculture sector, the Gram-negative marine bacterium Vibrio parahaemolyticus causes gastroenteritis associated with consumption of improperly prepared seafood. This bacterium can be controlled using lytic bacteriophages as an alternative to antibiotics. ϕVP-1 is a lytic phage of V. parahaemolyticus that was isolated from an aquafarm water sample with the aim of assessing its potential as a bio-control agent and determining its physicochemical properties and genomic sequence. Morphological analysis by transmission electron microscopy and phylogenetic analysis based on the large terminase subunit gene showed that this phage belongs to the family Myoviridae. It could infect multiple-drug-resistant (MDR) V. parahaemolyticus and V. alginolyticus strains of mangrove and seafood origin. With a maximum adsorption time of 30 min, ϕVP-1 has a short latent period of 10 min with burst size of 44 particles/cell. Whole-genome sequencing was done using the Illumina platform, and annotation was done using GeneMarkS and Prodigal. The 150,764bp genome with an overall G+C content of 41.84% had 203 putative protein-encoding open reading frames, one tRNA gene, and 66 predicted promoters. A number of putative DNA replication and regulation, DNA packaging and structure, and host lysis genes were identified. Comparison of the ϕVP-1 genome sequence to those of known Vibrio phages indicated little discernible DNA sequence similarity, suggesting that ϕVP-1 is a novel Vibrio phage. Sequence analysis revealed the presence of 64 potential ORFs with a T4-like genomic organization. In silico analysis suggested an obligate lytic life cycle and showed the absence of lysogeny or virulence genes. The complete sequence of ϕVP-1 was annotated and deposited in the GenBank database (accession no. MH363700). The genetic features of this novel phage suggest that it might be applicable for phage therapy against pathogenic strains of V. parahaemolyticus.