枯草菌TmrB遺伝子産物によるツニカマイシン耐性機構

• Project/Area Number: 04660107
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・発酵学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 依田 幸司 東京大学, 農学部, 助教授 (20143406)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1992: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 枯草菌 / ツニカマイシン / TmrB遺伝子

Research Abstract

枯草菌のTmrB遺伝子産物は、197アミノ酸よりなる親水性蛋白で、高生産されることにより枯草菌に抗生物質ツニカマイシンに対する耐性を与える。大腸菌で生産されたTmrB蛋白はC末端に存在する両親媒性αヘリックスにより細胞質膜に結合し、またN末端領域にあるATP結合配列でATPを結合することが示されているが、枯草菌における本蛋白の挙動は明らかでなかった。本研究では抗TmrB蛋白抗体を用いて枯草菌における本蛋白の挙動を調べた。遺伝子の多コピー化によって枯草菌においてもTmrB蛋白が増加することは確認されたが、C末端の両親媒性αヘリックスを破壊した変異株でも大腸菌におけるとは異なり膜への結合性に変化がなかった。また枯草菌においては大腸菌の場合と異なり温和な界面活性剤処理では膜から遊離せず、尿素や蛋白変性作用を伴う界面活性剤を用いることで初めて可溶化された。一方、染色体上の遺伝子増幅でツニカマイシン耐性になった株に変異tmrB遺伝子を多コピーで導入するとツニカマイシンに対する耐性が低下するという優性欠損現象がみられた。以上のことはTmrB蛋白が枯草菌においては単独で機能しているのではなく他の細胞成分と協同で働いていることを意味していると考えられる。そこでTmrB蛋白と協同して機能している蛋白を明らかにするため、この欠損変異を検索した。即ちTmrB蛋白が高生産されているにも拘らずツニカマイシンに対して耐性にならない変異株を多数取得し、これらの中からツニカマイシンの標的酵素であるN-アセチルグルコサミン転移酵素の活性が低下したもの、他の薬剤に対しても高感受性となる薬剤の透過性に起因するものを除外した。こうして選択された候補の変異株について、再びツニカマイシン耐性を回復するDNA断片のクローン化による解析を進めている。