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バクテリアの多剤薬物排出輸送体に関する生物物理化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 08457600
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関北海道大学

研究代表者

加茂 直樹  北海道大学, 薬学部, 教授 (10001976)

研究分担者 鷲見 正人  北海道大学, 薬学部, 助手 (30281819)
奈良 敏文  北海道大学, 薬学部, 助手 (30241350)
宮内 正二  北海道大学, 薬学部, 講師 (30202352)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1996年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード高度好塩菌Haloferax volcanii / ABCスーパーファミリー / 腸内連鎖球菌Enterococcus hirae / 枯草菌Bacillus subtilis / ドキソルビシン / エチジュウム / グルコース / ヘキソキナーゼ / Thermus thermophilus / MDR(multi-drug resistance) / ABC transporter / ATP binding casette(ABC) / PCR / Halobacterium volcaii / 多剤排出輸送体 / EmrE / Haloferax volcanii / 大腸菌 / metabolic stress / Enterococcus hirae / ロ-ダミン123
研究概要

(1)高度好塩菌Haloferax volcaniiのドキソルビシン耐性株はATPを駆動力として様々な薬物を細胞外に排出していることを明らかにした。
(2)野生型のH.volcaniiでも、弱いながらも排出活性が存在した。この活性は、高濃度のグルコースやアミノ酸存在下で培養すると、著しく増大することを発見した。
(3)部分的であるが、この排出輸送担体をコードしていると思われる遺伝子配列を明らかにした。他の遺伝子との相同性を検索した結果、ABCスーパーファミリーに属する輸送担体と高い相同性を有していた。
(4)腸内連鎖球菌Enterococcus hiraeから、高濃度のエチジュウムに耐性を示す変異株を分離した。E.hiraeからgenomic libraryをつくり、shotgun cloningによって耐性遺伝子を分離したところ、16S_rRNAであった。このような耐性機構は報告されていないので、全く新規の機構である。
(5)枯草菌Bacillus subtilis ISW1214株の多剤薬物排出輸送体は、グルコース存在下で培養すると、その活性が低下することを発見した。非代謝性の糖ではこの効果がないことから、グルコースが代謝されることが必要であった。代謝阻害剤を作用させたときの、細胞内代謝物濃度と排出活性の相関を検討すると、フラクトース6ーリン酸の濃度が高いと排出活性が低かった。
(6)B.subtilis ISW1214株から薬物輸送体の発現をコントロールしていると思われる遺伝子を単離した。この遺伝子の一部は、糖代謝の酵素であるヘキソキナーゼの一部とよい相同性を示した。このことは、(5)の結果を考えると極めて興味深い。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] M.Komatusbara: "Doxorubicin-efflux pump in Haloferax volcanii is energized by ATP" FEMS Microbiol.Lett.139. 83-88 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kaidou: "Drug extrusion in Corynebacterium glutamicum" Microbial Drug Resistance. 3. 345-350 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyauchi: "Culture in the presence of sugars increases activity of multidrug efflux transporter on Haloferax volcanii" Microbial Drug Resistance. 3. 359-362 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimono: "Functional expression of pharaonis phoborhodopsin in Escherichia coli" FEBS Lett.420. 54-56 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeda: "Adenosine 5'-triphosphate binding to bovine serum albumin" Biophys.Chem. 69. 175-183 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Komatsubara et al.: "Doxorubicin-effux pump in Haloferax volcanii is enerhized by ATP" FEMS Microbiol. Lett. 139. 83-88 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyauchi et al.: "Culture in the presence of sugars increases activity of multidrug efflux transporter on Haloferax volcanii." Microbial Drug Resistance. 3. 359-362 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kaidoh et al.: "Drug extrusion in Corne-bacterium glutamicum." Microbial Drug Resistance. 3. 345-350 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeda et al.: "Adenosine 5'-triphosphate binding to bovine serum albumin" Biophys. Chem. 69. 175-183 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimono et al.: "Functional expression of pharaonis phoborhodopsin in Escherichia coli." FFEBS Lett. 420. 54-56 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K,Kaido, 他4名: "Drug extrusion in corynebacterium glutamicum." Microbial Drug Resistance. 3. 354-350 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyauchi, 他4名: "Culture in the presence of sugars,increases activity of multidrug efflux transporter on Haloferax volcanii." Microbial Drug Resistance. 3. 359-362 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Hirayama, 他9名: "Photoinactivation of virus infectivity by hypocrellin A." Photochem.Photobiol.66. 697-700 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeda, 他3名: "Adenosine 5′-triphosphate binding to bovine serum albumin." Biophys.Chem.69. 175-183 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kurosawa, 他2名: "Detection of mutagenic polycyclic compounds using quartz crystal nicro-balance coated with plasma-polymerized phthalocyanine." Anal.Chim.Acta. 337. 1-3 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Abe, 他5名: "Potential involvement of both thpe 1 and type 2 mechanisms in M13 virus inactivation by methylene blue photosensitization." Photochem.Phtobiol.66. 204-208 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kaidoh et al.: "Rhodamine 123 efflux transporter in Haloferax volcanii is induced when cultured under ′metabolic stress′ by amino acids" Biochem. J.314. 341-345 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kitajima et al.: "Novel Bacterial rhodopsins from Haloarcula vallismortis" Biochem. Biophys. Res. Commun.220. 341-345 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Komatsubara et al.: "Doxorubicin-efflux pump in Haloferax volcanii is energized by ATP." FEMS Microbiol. Lett.139. 83-88 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kikukawa et al.: "Culture temperature affects the molecular motion of bacteriorhodopsin within the purple membrane." Chem. Pharm. Bull.44. 473-476 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S. Tanabu et al.: "′Metabolic stress by sugars increases activity of multidrug efflux transporter." Microbiology. (in press).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kaidoh et al.: "A drug extrusion system in Corynebacterium glutamicum" Microbial Drug Resistance. (in press).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 加茂直樹: "バクテリアの多剤排出輸送体:培養条件による活性の変化" 医学微生物の最先端,日本細菌学会編(菜根出版,東京), 7 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 加茂直樹: "バクテリアの光センサー.シリーズ・ニューバイオフィジクス" 日本生物物理学会編(共立出版,東京), 10 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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