| 研究課題/領域番号 |
05454195
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
細菌学(含真菌学)
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
中江 太治 東海大学, 医学部, 教授 (50102851)
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| 研究分担者 |
石井 純子 東海大学, 医学部, 研究員 (20212813)
米山 裕 東海大学, 医学部, 助手 (10220774)
良原 栄策 (石井 純子) 東海大学, 医学部, 助教授 (70167063)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
1994年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1993年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | 外膜 / チャンネル / ポーリン / 薬剤耐性 / 抗生物質 / 緑膿菌 / 人工膜 / 膜蛋白質 / ポ-リン / Pseudomonas / OprD2 / イミペネム / 脂質平面膜 |
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| 研究概要 |
緑膿菌は多くの抗生物質に耐性を示すことから病院内感染起因菌として問題である。しかしながら近年開発されたカルバペネム系(β-ラクタム剤)の薬剤は強い抗緑膿菌活性を示す。ところが間もなくイミペネム耐性菌が出現するようになった。イミペネム耐性菌の多くは外膜ポーリンprotein D2(D2)が欠損していることからD2はイミペネムの透過経路を形成していると考えられた。そこで本研究では緑膿菌外膜蛋白D2の透過特異性の研究を中心として緑膿菌における薬剤耐性の研究をし、その理解を助けると共に新しい薬剤開発に寄与することを目的とした。先ず取り組んだ研究はD2を平面脂質二重膜(黒膜)に組み込みD2を介しての単一チャンネル伝導度を計測することであった。この検定系を用いてD2とイミペネムの特異的会合を単分子レベルで明らかにしようとした。高度に純化されたD2を平面脂質膜の層に添加すると0.1M Nacl溶液中で約100pSの電気伝導度を示し、チャンネルは開閉を繰り返す。そこでこの状態の膜にイミペネムを添加すると、イミペネムの濃度が0.7mMより高くなるにつれてD2チャンネルの開の頻度が減少し、またチャンネル伝導度が低下することが明らかとなった。約4mMのイミペネムではD2チャンネルはほぼ完全に近く閉じた。このことはイミペネムがproteinD2チャンネルと結合したことを示すものである。同様の実験を別のカルバペネムであるDX8739を用いて行ったところDX8739はイミペネムよりもさらに低い濃度(1mM)でprotein D2チャンネルを閉じさせることが明らかとなった。これらの結果はカルバペネム抗生物質がproteinD2チャンネルと特異的に結合してこのチャンネルを介して細胞内に透過することを単分子レベルで証明したことになる。これで研究計画に記した実験は完全に成功を納めたことになる。
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