2022 Fiscal Year Annual Research Report
結核菌RND型異物排出システムによる潜在的多剤耐性機構の解明
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19K16662
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
山本 健太郎 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 研究員 (40832308)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 結核菌 / 薬剤耐性 / 生物物理学 / 抗酸菌 / 発現解析 / 二成分制御系 / トランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結核菌RND型トランスポーターMmpL5が膜融合タンパク質と想定されるMmpS5の存在下で細胞膜上に固定されることを見出した。また，この固定されたMmpL5を蛍光褪色法によって解析した結果，三量体で機能していることがわかった。さらに，MmpS5-ΔTM（膜貫通領域を欠如）とMmpL5をそれぞれHis-tagでラベルし，M. smegmatisをホストにして発現・精製した。これらのタンパク質は超遠心分離後SDS-PAGEを行うとMmpS5-ΔTMは上清側に，MmpL5は沈殿側に分画される。しかし，MmpS5とMmpL5を混合してから超遠心分離・泳動を行うと，MmpS5が沈殿画分に存在することがわかった。コントロール群としてM. smegmatisの全膜画分をMmpS5と混合して泳動を行ったが，MmpS5は上清画分に分画されたままだった。このことから，MmpS5とMmpL5の直接的な結合が示唆された。また，MmpL5は排出する基質であるベダキリンをMmpS5とMmpL5の混合液に添加すると，ベダキリンの濃度依存的に沈殿画分に分画されるMmpS5の量が増加した。これは基質の存在がMmpS5-MmpL5複合体の安定化，もしくは複合体構築を促進している可能性を示している。
また，MmpSL5の発現制御系を探るため，二成分制御系転写因子であるdevR, mtrA, narL, pdtaRを発現するプラスミドを構築，M. bovis BCGに移入し，ベダキリンとクロファジミンに対するMICを測定した。その結果，devR, mtrA, pdtaR発現BCGにおいて，ベダキリンに対するMICが二倍に上昇，また，narL発現BCGではクロファジミンに対するMICも上昇した。このことから薬剤排出ポンプであるMmpSL5は環境刺激を二成分制御系を介して受容し，その発現を調整している可能性が示唆された。
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