グラム陰性菌の外膜の透過性を増大するカチオン性薬物の作用機構

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62570967
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 勝 孝 岡山大学, 薬学部, 助手 (40112156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣田 喬 岡山大学, 薬学部, 教授 (00033275)
• Keywords: 生体膜と薬物の相互作用 / 膜透過 / 構造活性相関 / 両親媒性分子 / イオン選択性電極

Research Abstract

抗生物質グラミシジンSがグラム陰性菌の外膜の透過生を増大することはすでに報告した。この薬物は外膜のみならず、種々の細胞質膜の透過生も増大することができる。ヒト赤血球を用いた検討では、膜透過生変化は膜からリン脂質を含む膜破片の遊離により引き起こされることを見いだした(前年度実績報告書参照)。今年度はグラミシジンSの細菌に対する作用を中心に検討した。黄色ブドウ球菌(グラム陽性菌)を用いて細胞質内に存在するK^+イオンの流出と膜リン脂質の遊離の用量・応答曲線を測定した結果、両者の対応はよく、この場合にもリン脂質の遊離と共に膜の透過性が増大したことが明らかとなった。大腸菌(グラム陰性菌)の場合にも同じ質な対応が得られたが、K^+流出量はブドウ球菌に比べて少量だった。グラム陰性菌は陽性菌とは異なり外膜構造をもっている。グラミシジンSは外膜の構成脂質であるリポ多糖の遊離を引き起こしたことから外膜に対しても細胞質膜と同じ様な作用様式で損傷与えていることは明らかであった。しかし、形成された穴のサイズが小さかったためにグラミシジンSがさらに細胞質膜に到達することは困難であり、そのためにK^+イオンの流出が抑えられたと考えられた。この考えは、外膜をエチレンジアミン四酢酸で処理し外膜に大きな膜損傷を与えてから、グラミシジンSを添加するとK^+流出が100%引き起こされたことからも支持された。ところで我々は、細胞膜から遊離したリン脂質をリン分析により定量したが、この分析法の欠点は定量操作に長い時間を必要とすることである。我々は、これに代わる新しい分析方法を開発しようと考え、イオン選択性電極と酵素反応を組み合わせることによりリン脂質の定量を試みた。この新しいシステムでは膜破片中のリン脂質を検出する感度までには至らなかったが、血清リン脂質を定量することには成功した。

Research Products

• [Publications] Takahi Katsu.: Analytica Chimica Acta. 217. 193-195 (1989)
• [Publications] Takahi Katsu.: Journal of Pharmacobio-Dynamics. 12. (1989)
• [Publications] Takahi Katsu.: International Journal of Pharmaceutics. (1989)