Edwardsiella tardaファージET-1の形態学的,化学的,生態生理学的性質について

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  • Morphological, Chemical and Ecophysiological Properties of Bacteriophage ET-1 Infectious to Edwardsiella tarda

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抄録

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魚病細菌E.tarda FM-9009を溶菌するファージET-1の電子顕微鏡による形態学的観察,電気泳動によるDNAの分子サイズおよび構成タンパク質の分子量の測定,また種々の環境下における感染・増殖実験を行った。ET-1の頭部は直径60-70nmの多面体で,尾部は幅10-13nm,長さ150-170nmでやや湾曲しており,収縮性の尾鞘や明瞭な基部プレート構造を持っていない。基本的には大腸菌のλファージやT5ファージに類似した形態を有している。ET-1のDNAは制限酵素BamHIで7つの断片に切断され,これらの断片のサイズから計算するとDNAの大きさは29.9kbであった。またET-1は40kDa,28kDaの2つの主要タンパク質の他,10数個のタンパク質より構成されていることが分かった。宿主細胞密度が10^6cfu/ml,ファージ密度が10^5pfu/ml以下になるとET-1の細胞への吸着速度が著しく低下した。また塩濃度や栄養条件によって吸着速度はそれほど影響を受けなかったが,宿主細胞が貧栄養下で増殖が抑えられている環境下ではファージは複製しないが,栄養状態が回復すると細胞の増殖に伴って徐々にファージは複製を始めることが分かった。これらの知見をもとに養魚場におけるファージの魚病感染予防への応用について考察を行った。

The bacteriophage ET-1 infectious to Edwardsiella tarda FM-9009, which causes edwardsiellosis in fish, was studied for the morphology by electron microscopy, DNA and protein sizes and interaction with the host bacterium in natural aquatic environments. ET-1 morphologically similar to Escherichia coli λ and T5 phages had a polyhedral head 60-70 nm in diameter, and a non-contactile, bent tail without a sheath which was 150-170 nm in length and 10-13 nm in width. ET-1 DNA was digested with restriction endonuclease BamHI into 7 fragments with 0.31-12.2 kb, which were shown by agarose and polyacrylamide gel electrophoresis, and the molecular size of the ET-1 DNA was estimated to be 29.9 kb. Polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate revealed thatET-1 contained two major proteins with 27 and 40 kDa and minor proteins of more than 10 kinds. The adsorption of ET-1 onto the host cells was impaired at host cell-phage densities equal to or lower than 106 cfu/ml-10^5 pfu/ml. Salt concentrations and nutritional conditions did not affect significantly to the adsorption, indicating the adsorption to occur effectively in natural aquatic habitats. On the other hand, the replication of ET-1 was impaired in starved cells or in normal cells in sea water, but recovered the replication activity slowly when the cells were transferred to nutritional environments. Application of phage for prevention of fish disease in fish farm ponds was discussed on the basis of the finding in this study.

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