多剤耐性病原細菌における薬剤耐性遺伝子の集積および再配列機構に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16017313
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 荒川 宜親 国立感染症研究所, 細菌第二部, 部長 (10212622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴山 恵吾 国立感染症研究所, 細菌第二部, 主任研究官 (50283437) ; 山根 一和 国立感染症研究所, 細菌第二部, 研究員 (00356247) ; 柴田 尚宏 国立感染症研究所, 細菌第二部, 主任研究官 (50311402) ; 鈴木 里和 国立感染症研究所, 細菌第二部, 研究員 (30373400)
• Keywords: 薬剤耐性遺伝子 / インテグロン / トランスポゾン / インテグラーゼ / κ γ-エレメント / 遺伝子カセット / 挿入配列 / 遺伝子再配列

Research Abstract

今回、Pseudomonas putida,Alcaligenes faecalis,Serratia marcescensで発見された4種類のclass 3インテグロンについて、それらに担われている遺伝子カセットが再配列される基本的な法則を解析した。その結果、[-GATAAACcacaaGTTAGAA-]および[-GTTAGAAaAGGAaaagtATGagcaaGTTG-]の特異的醇列が、各々の耐性遺伝子カセットの再配列の組み換え末端として重要な役割を果している事が示唆された。
一方、我が国ではじめて確認された16S rRNAメチレースの遺伝子(rmtA)の近傍に存在するκ γ-elementが、それを担うDNA断片の挿入や転位、再配列に関与しているか否かを解析したところ、κ γ-elementで挟まれたDNA領域が環状のDNAとして離脱し、また離脱した両端のκ γ-elementが連結されて残るなど、κ γ-elementで挟まれたDNA領域がトランスポゾン様の挙動を示し、DNA断片の挿入、脱落、転移、再配列を引き起こす能力を持っている事が示唆された。
以上の結果から、薬剤耐性に関与する遺伝子は、遺伝子カセットあるいは小DNA断片として、転移と再眠列を繰り返しつつ特定の領域に集積し、薬剤耐性遺伝子の複雑なクラスターが構築される事が示唆され、その詳しい機構についてさらに解析を進めている。