Regulation of bacterial pathogenicity by the ABC transporter

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460524
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 西野 美都子 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30510440)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 異物 / 排出 / トランスポーター / ABC / ATP / Mac / マクロライド / 感染症

Outline of Annual Research Achievements

異物排出トランスポーターは、抗菌薬を含む細菌にとって異物となるものを細胞外に排出する。これらトランスポーターは、抗菌薬も認識して排出するために、多剤耐性化の因子としても注目され、解析が進んでいる。一方で、これらトランスポーター遺伝子は、人類が抗菌薬を使用する以前から細菌ゲノムに存在していると考えられ、このことから、これらトランスポーターが抗菌薬耐性に加えて、何らかの重要な生理機能を担っているのではないかと推察される。しかし、異物排出トランスポーターが本来持つ生理機能については未知の部分が多く、近年の研究からも抗菌薬耐性以外の生理活性についての報告が徐々になされている状況である。グラム陰性菌で世界で初めて同定されたABC型異物排出トランスポーターであるMacABは、発現させるとマクロライド系抗菌薬に対して特異的に細菌が耐性を示すのに加え、サルモネラにおいてマウスの致死性に関係することが分かっている。これまでの研究の結果、異物排出トランスポーターが、細菌の宿主への定着性に関係していることを明らかにしたのに加え、細胞内での増殖に寄与していること、酸化ストレスによってその発現が誘導されることが分かった。また、病原性に関係するトランスポーターに対する阻害剤のスクリーニングも行い、複数の候補化合物を同定した。
阻害候補化合物を用いて、ABC型異物排出トランスポーターにおよぼす影響について調べた結果、各種マクロライド系抗菌薬に対して、細菌を感受性化させること、さらには、細胞への定着性や細胞内増殖、病原性を軽減させる等の影響があることが分かった。今後、候補化合物をもとに、細菌の抗菌薬抵抗性と毒性を軽減することのできる創薬につなげたい。