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2007 Fiscal Year Annual Research Report

細菌ゲノム生存戦略のレジストーム研究

Research Project

Project/Area Number 19041041
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

西野 邦彦  Osaka University, 産業科学研究所, 助教 (30432438)

Keywords感染症 / 薬剤耐性 / 多剤耐性 / 病原性 / 異物排出 / 薬剤排出 / トランスポーター / 細菌
Research Abstract

多剤耐性菌の出現が医療現場において大きな問題となっており、今日もなお感染症の克服は医学的重要課題の一つである。一方で、ゲノム配列が次々と解読され、細菌染色体上には、多数の多剤耐性遺伝子が潜在していることが明らかになってきた。私はこれまでに、ゲノム博報をもとに、推定異物排出蛋自質遺伝子とその制御遺伝子を網羅的に解析することで、数多くの耐性因子を同定してきた。これからは細菌が保持する薬剤耐性因子および、これらの制御ネットワークをゲノムワイドに包括的に解析する必要性がある。本研究では細菌ゲノムが保持する薬剤耐性因子を網羅的に解析し、薬剤耐性克服のための情報基盤を構築することを目的とする。本年度得られた成果は以下の通りである。
1) 細菌はゲノム上に多くの環境適応・耐性因子を保持している。異物排出蛋白質遺伝子はゲノムに存在する基本的な生存戦略因子である。近年、薬剤耐性サルモネラの出現が問題となっている。サルモネラ薬剤耐性化機構を明らかにするために、サルモネラ異物排出蛋白質遺伝子全てを欠損させた株を作成し、フェノタイプマイクロアレイを用いて、フェノーム解析を行った。その結果、排出蛋白質は臨床現場で用いられる薬剤に対しての耐性に関与していることを見出した。また、金属耐性にも排出蛋白質が関与しているという新たな生理機能を発見した。
2) サルモネラ異物排出蛋白質は薬剤耐性のみならず病原性発現にも関与していることが分かっているが、病原性に関わる機構はこれまで不明であった。フェノーム解析とトランスクリプトーム解析の結果、異物排出蛋白質AcrDとMdtABCは鉄代謝制御因子Fur依存的に鉄欠乏条件下で誘導され、これら排出蛋白は外環境から鉄を獲得するために鉄キレーターを排出していることを明らかにした。鉄は細菌病原性発現に必要な因子であることから、排出蛋白質による鉄キレーター排出が細菌病原性発現に関与していることが強く示唆される。
本研究成果は、耐性菌感染症を克服するのに重要なものであると評価され、日本抗生物質学術協議会および日本化学療法学会より表彰を受けた。

  • Research Products

    (45 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (36 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of a spermidine excretion protein complex(MdtJI) in Escherichia coli2008

    • Author(s)
      Higashi, K・Ishigure, H・Demizu, R・Uemura, T・Nishino, K・Yamaguchi, A・Kashiwagi, K・Igarashi, K
    • Journal Title

      J. Bacteriol. 190

      Pages: 872-878

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The AraC-family regulator GadX enhances multidrug resistance of Escherichia coli by activating expression of the mdtEF multidrug efflux genes2008

    • Author(s)
      Nishino, K・Senda, Y・Yamaguchi, A
    • Journal Title

      J. Infect. Chemother 14

      Pages: 23-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of drug efflux pumps in bacterial multidrug resistance and virulence-Analysis to identify novel drug targets and counteract multidrug resistance and virulence-2008

    • Author(s)
      Nishino, K
    • Journal Title

      Jpn. J. Antibiot. (in press)

  • [Journal Article] Roles of efflux pumps in bacterial virulence and multidrug resistance2008

    • Author(s)
      Nishino, K
    • Journal Title

      Antibiotics & Chemotherapy 24

      Pages: 354-362

  • [Journal Article] CRP regulator modulates multidrug resistance of Escherichia coli by repressing expression of the mdtEF multidrug efflux genes2008

    • Author(s)
      Nishino, K・Senda, Y・Yamaguchi, A
    • Journal Title

      J. Antibiot. (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of xenobiotic transporters in bacterial drug resistance and virulence2008

    • Author(s)
      Nishino, K・Yamaguchi, A
    • Journal Title

      IUBMB Life (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of multidrug efflux systems involved in multidrug and metal resistance of Salmonella enterica2007

    • Author(s)
      Nishino, K・Nikaido, E・Yamaguchi, A
    • Journal Title

      J.Bacteriol. 189

      Pages: 9066-9075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid detection of drug efflux from single bacterial cell enclosed in femtoliter chamberarray2007

    • Author(s)
      lino, R・Nishino, K・Nakata, M・Nikaido, E・Matsumoto, Y・Sakakihara, S・Takeuchi, S・Yamaguchi, A・Noji, H
    • Journal Title

      Micro Total Analysis Systems 1

      Pages: 757-759

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phenotypic analysis of multidrug efflux pumps-not just for multidrug resistance2008

    • Author(s)
      Kunihiko, Nishino
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20080319-21
  • [Presentation] 金属耐性におけるサルモネラ菌多剤排出トランスポーターの役割2008

    • Author(s)
      西野邦彦、二階堂英司、山口 明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターAcrAB制御因子の同定2008

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターEmrABの機能解析2008

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターAcrAB生理的役割と発現誘導機構の解析2008

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-26
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターEmrABの機能解析2008

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-26
  • [Presentation] 異物排出蛋白質発現掬制因子AcrSの機能解明とAcrAB,AcrEFの発現制御2008

    • Author(s)
      平川秀忠、西野邦彦、平田隆弘、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] サルモネラ菌薬剤排出ポンプの生理機能-多剤耐性および病原性発現における役割について-2008

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] 大腸菌薬剤排出タンパク質の細胞内局在2008

    • Author(s)
      平田隆弘、北村昭夫、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] Roles of multidrug efflux pumps in antimicrobial peptide resistance of Salmonella enterica2008

    • Author(s)
      Nakano, T・K, Nishino・A, Yamaguchi
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2008-03-19
  • [Presentation] Regulatory network of AcrAB multidrug efflux pump in Salmonella and its role in response to metabolites2008

    • Author(s)
      Nikaido, E・K, Nishino・A, Yamaguchi
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2008-03-19
  • [Presentation] Physiological functions of bacterial multidrug efflux pumps2008

    • Author(s)
      Kunihiko, Nishino
    • Organizer
      The 3rd GNU-SANKEN Joint Symposium on Adbanced Materials Science
    • Place of Presentation
      Chungnam University, Korea
    • Year and Date
      2008-02-27
  • [Presentation] Regulation mechanism of the AcrAB multidrug efflex pump in Salmonella entrica in response to bacterial merabolites and bile2008

    • Author(s)
      Nikaido, E・K, Nishino・A, Yamaguchi
    • Organizer
      11th Sanken, 6th Nanotechnology Center and 1st MSTEC International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      2008-02-04
  • [Presentation] Single cell measurement of efflux activity of multidrug ruansporters enclosed in femtooliter chamber array2007

    • Author(s)
      仲田昌義、飯野亮太、西野邦彦、二階堂英司、松本佳己、榊原昇一、竹内昌治、山口明人、野地博行
    • Organizer
      第45回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071221-23
  • [Presentation] Rapid detection of drug efflux from single bacterial cells enclosed in femtoliter chamber array2007

    • Author(s)
      Iino, R・K, Nishino・M, Nakata・E, Nikaido・S, Sakakihara・A, Yamaguchi・H, Noji
    • Organizer
      The 11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20071007-11
  • [Presentation] 細菌代謝物によるサルモネラ菌異物排出トランスポーターAcrAB発現誘導機構の解析2007

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、坂田博樹、中濃知志、田中真奈美、山口明人
    • Organizer
      第19回微生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20070907-08
  • [Presentation] フェムトリッターチャンバーを用いた薬剤排出ポンプの研究2007

    • Author(s)
      松本佳巳、西野邦彦、飯野亮太、榊原秀一、仲田昌義、野地博行、山口明人
    • Organizer
      第19回微生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20070907-08
  • [Presentation] Regulatory network of multidrug transporters reveals their physiological role in Salmonella virulence2007

    • Author(s)
      Nishino, K・E, Nikaido・H, Sakata・T, Nakano・M, Tanaka・A, Yamaguchi
    • Organizer
      The Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      20070901-05
  • [Presentation] Regulation mechanisms of the acrAB multidrug effux pump in Salmonella enterica in response to bacterial metabolites2007

    • Author(s)
      Nikaido, E・K, Nishino・A, Yamaguchi
    • Organizer
      The Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      20070901-05
  • [Presentation] 大腸菌異物排出蛋白質MacABの極への局在2007

    • Author(s)
      平田隆弘、北村昭夫、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第4回21世紀大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      20070718-19
  • [Presentation] 多剤耐性感染症を克服する新規治療の確立2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第6回産学官連携推進会議
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20070616-17
  • [Presentation] サルモネラ菌異物排出トランスポーターAcrAB発現誘導機構の解析2007

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] サルモネラ菌異物排出トランスポーターEmrBの機能解析2007

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] 大腸菌バイオフィルム形成機構に関与する新規遺伝子産物に関する研究2007

    • Author(s)
      王麗媛、平田隆弘、平川秀忠、酉置超彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] The regulatory mechanism of the AcrAB and AcrEF multidrug exporter system by AcrS, in Escherichia coli2007

    • Author(s)
      平川秀忠、Ulrike Theisen、小林あすか、平田隆弘、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] 細菌薬剤韓性化と病原性発現における薬剤排出トランスポーターの役割2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] 大腸菌における新規ポリアミン排出蛋白質の同定2007

    • Author(s)
      東恭平、石榑博之、出水梨沙、植村武史、戸井田敏彦、柏木敬子、西野邦彦、山口明人、五十嵐一衛
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-11
  • [Presentation] 細菌代謝物によるサルモネラ菌異物排出トランスポーターAcrAB-To1Cシステム発現制御機構の解析2007

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第29回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Presentation] 細菌多剤耐性化と病原性発現における薬剤排出ポンプの役割に関する研究-多剤耐性化と病原性を軽減させる新薬ターゲットの解析-2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      日本抗生物質学術協議会奨励賞受賞講演
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-11-08
  • [Presentation] サルモネラ菌多剤排出トランスポーターの生理機能解明2007

    • Author(s)
      西野邦彦、松本佳巳
    • Organizer
      第55回日本化学療法学会西日本支部総会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2007-10-30
  • [Presentation] フェムトリッターチャンバーを用いた薬剤排出ポンプの活性測定2007

    • Author(s)
      松本佳己、西野邦彦
    • Organizer
      第55回日本化学療法学会西日本支部総会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2007-10-30
  • [Presentation] Visualization of Escherichia coli AcrAB-TolC efflux pump activity using ultra small chambers2007

    • Author(s)
      Matsumoto, Y・K, Nishino・R, Iino・S, Salalihara・M, Nakata・H, Noji
    • Organizer
      American Society for Microbiology 47th ICAAC Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, U.S.A.
    • Year and Date
      2007-09-18
  • [Presentation] 細菌オーファン輸送体の生理機能解明2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第55回日本化学療法学会総会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-06-01
  • [Presentation] フエムトリッター(fL)チャンバーを用いた薬剤排出ポンプ阻害薬の評価法2007

    • Author(s)
      松本佳巳、西野邦彦
    • Organizer
      第55回日本化学療法学会総会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-06-01
  • [Presentation] Single cell measurement of bacterial drug efflux in femtoliter chamber array2007

    • Author(s)
      Nishino, K・R, Iino・M, Nakata・Y, Mastumoto・E, Nikaido・S, Sakakihara・S, Takeuchi・A, Yamaguchi・H, Noji
    • Organizer
      American Society for Microbiology 107th General Meeting
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2007-05-22
  • [Presentation] Metabolites of Escherichia coli induce the expression of multidrug efflux pumps in Salmonella enterica2007

    • Author(s)
      Nikaido, E・K, Nishino・A, Yamaguchi
    • Organizer
      American Society for Microbiology 107th General Meeting
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2007-05-22
  • [Remarks]

    • URL

      http://web.mac.com/kunihikonishino/Site/Welcome.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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