緑膿菌のイミペネムに対する耐性の分子機構

• Project/Area Number: 05770197
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 米山 裕 東海大学, 医学部, 助手 (10220774)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1993: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 緑膿菌 / 耐性 / 抗生物質 / イミペネム / 外膜 / ポ-リン / 透過性 / 遺伝子

Research Abstract

抗緑膿菌活性の強いイミペネムの場合も他剤と同様、臨床的に使用されるのに伴いイミペネム耐性緑膿菌が出現してきた。本研究において筆者は、この緑膿菌のイミペネムに対する耐性機構を分子レベルで解明するために、イミペネム耐性菌のprotein D2遺伝子をクローン化しその構造解析を詳細に行った。その結果、以下のことが明らかとなった。
1.イミペネム耐性菌より得たprotein D2遺伝子の制限酵素地図を作製したところ、地図上では欠失の認められない耐性遺伝子(クローン1)と、約1.2キロ塩基対の欠失のある耐性遺伝子(クローン2)が見い出された。
2.この二つの耐性遺伝子の塩基配列を決定した結果、クローン1では、翻訳開始コドンの下流395から405塩基までの11塩基対の欠失が認められた。一方、クローン2では翻訳開始コドンの上流-519から685塩基までの約1.2キロ塩基対の欠失があった。
3.これらの耐性菌でのmRNAの発現をノザンブロット法にて調べた結果、クローン1では野生型のクローンと同じ約1.5キロ塩基のmRNAが認められたが、プロモーターの上流から欠失があるクローン2ではmRNAの発現は認められなかった。
以上の結果より、クローン1ではフレームシフト変異の結果生じた異常蛋白質が翻訳後に分解を受け、クローン2ではprotein D2遺伝子のプロモーター領域の欠失により転写が起こらないためにprotein D2が欠失し、その結果イミペネム耐性となったものと考えられる。