2013 Fiscal Year Research-status Report
薬剤排出ポンプ遺伝子群の発現制御へのカルシウムシグナルの関与
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25460128
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
藤田 憲一 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10285281)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼杵 克之助 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30244651)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ABCトランスポーター / 薬剤耐性 / 細胞内カルシウム調節 / フェニルプロパノイド / 出芽酵母 / 真菌 |
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| Research Abstract |
トランス・アネトール（アネトール）は、セリ科植物から抽出される独特の芳香を放つフェニルプロパノイドであり、香辛料として食品に幅広く添加されている。本物質は弱い抗菌活性を示すが、他の薬剤と併用することで相乗的な抗真菌作用を発揮することがすでに報告されている。
本研究ではアネトールとモデル薬剤であるドデカノールを併用した際に見られる相乗的な抗真菌作用発現メカニズムを、出芽酵母の薬剤耐性に関わる多剤耐性薬剤排出ポンプ、ABCトランスポーター群と、細胞質Ca2+濃度調節にかかわる遺伝子群に絞って解析するとともに、細胞内Ca2+濃度を測定し、細胞死とCa2+濃度の相関も検討した。
ドデカノール処理により排出ポンプの一つであるPDR5の発現が増大したが、アネトールとの併用によりその過剰発現は強く抑制された。また、PDR5の転写因子の一つとされるPDR3においてもアネトールとの併用によりその発現が抑制された。一方、ドデカノールは細胞質におけるCa2+濃度を一過的に上昇させたが、アネトールを共存させた場合、その上昇が維持されることが判った。Ca2+濃度の上昇には、細胞質のCa2+濃度を低下させるゴルジ体Ca2+-ATPase PMR1の抑制が関わっている可能性が、遺伝子欠損株を用いた実験から示唆された。以上の結果より、アネトールが示す相乗的な抗真菌作用には少なくとも薬剤排出の抑制およびCa2+濃度の調節不全が関与していると推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アネトールが示す薬剤排出ポンプ遺伝子の亢進抑制にかかわっていることが判明しているのは、その直接の転写因子であるPDR3だけであった。今回行った実験において、薬剤処理によって生じる細胞内カルシウムイオン濃度の調節不全がアネトール処理によって維持されていることが判明した。加えて、それにかかわっている遺伝子群の中から、少なくとも一つの遺伝子がその調節不全に関与している可能性が示唆され、薬剤排出ポンプの遺伝子発現を制御している系としてPDR3の上流側に位置するものとしてカルシウムシグナルの関与が候補として挙がってきたため、研究は順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
モデル薬剤であるドデカノールは出芽酵母に対して薬剤排出ポンプ遺伝子の亢進および細胞内カルシウムイオンの調節不全を引き起こすが、その亢進および調節不全はキャンセルされ、その後酵母の生育は回復する。アネトールはその亢進および調節不全を持続させ、最終的に相乗的な殺真菌作用を発揮する。今後は薬剤排出ポンプ遺伝子の調節にカルシウムシグナルが関連していないかどうかを遺伝学的および生化学的に検証していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
カルシウムシグナルと薬剤耐性遺伝子の調節を明らかにするために様々な遺伝子改変株や酵母GFPクローンコレクションの購入が必要となったが、今年度の残予算では一括して購入が不可能であったため、次年度の予算と合わせて購入することになった。
カルシウムシグナルと薬剤耐性遺伝子の調節を明らかにするために様々な遺伝子改変株や酵母GFPクローンコレクションを用いて実験を行う。
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Research Products
(5 results)
