薬剤排出機構が関与する緑膿菌多剤耐性機構の解明

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07670329
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 京都薬科大学
• 研究代表者: 後藤 直正 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (30121560)
• 研究分担者: 辻元 秀人 京都薬科大学, 薬学部, 助手 (10257777) ; 西野 武志 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (50097838)
• キーワード: Pseudomonas aeruginosa / 緑膿菌 / Multidrug resistance / 多剤耐性 / Efflux operon / 薬剤排出オペロン / NalB変異 / NfxB変異

研究概要

緑膿菌の多剤耐性の発現に関する薬剤排出機構についての研究を行い,次の結果を得た.(1)すでに本菌緑膿菌染色体上に同定された多剤排出オペロンの最終遺伝子生産が,本菌のNalB耐性変異によって過剰産生される外膜蛋白質OprMであることを同定し,本オペロンをmexA-mexB-oprMと命名した.(2)本菌のNfxB型耐性変異の機構を明らかにするために,NfxB変異により産生が誘導される外膜蛋白質OprJを精製し,その部分アミノ酸配列を基に,本菌染色体から第二のオペロンmexC-mexD-oprJをクローン化した.そのオペロンの塩基配列を決定し,この塩基配列から推定される遺伝子産物とmexA-mexB-oprMの産物とは,互いに高い相同性があることを明らかにした.また,(3)mexC-mexD-oprJオペロンの発現は,nfxB遺伝子の産物により制御されていることを実験的に示した.さらに,(4)mexA-mexB-oprMオペロン遺伝子の緑膿菌臨床分離株での保存性を,それらの塩基配列から設計したPCRプライマーを用いた増幅実験およびサザンハイブリダイゼーション実験により調べたところ,これらの遺伝子は臨床分離株で高度に保存されていることが分かった.そこで,本オペロンの発現を抗OprMマウス抗血清を用いたウエスタンブロット法により調べたところ,本オペロンの高発現株では,キノロン剤に対する耐性度が高いことが分かった.以上の研究から,緑膿菌の染色体には,少なくとも2つの薬剤排出オペロンが存在し,それらの発現は本菌に多剤耐性を付与することが明らかとなった.

研究成果

• [文献書誌] Hideyuki Fukuda: "nfxC-type quinolone resistance in a clinically isolate of Pseudomonas aeruginosa." Antimicrob. Agents Chemother.39. 790-792 (1995)
• [文献書誌] Katsunori Kanazawa: "Identification of three porins in the outer membrane of Bacteroides fragilis." FEMS Microbiol. Lett.127. 181-186 (1995)
• [文献書誌] 後藤直正: "緑膿菌バイオフイルムに対するciprofloxacin とroxithromycinとの併用効果" Jpn. J. Antibiotics. 48. 595-601 (1995)
• [文献書誌] Masaki Hosaka: "Purification of a 54kilodalton protein(OprJ)in NfxB mutants of Pseudomonas aeruginosa and production of a monoclonal antibody specific to OprJ." Antinicrob. Agents Chemother.39. 1731-1735 (1995)
• [文献書誌] Naomasa Gotoh: "The outer membrane protein OprM of Pseudomonas aeruginosa is encoded by oprK of the mexA-mexB-oprK multidrug resistance operon." Antimicrob. Agents Chemother.39. 2567-2569 (1995)
• [文献書誌] Nobuhisa Masuda: "Quantitative correlation between susceptibility and OprJ production in NfxB mutants of Pseudomonas aeruginosa." Antimicrob. Agents Chemother.40(未定). (1996)