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2004 年度 実績報告書

薬剤排出トランスポーターの分子・原子構造と作動機構

研究課題

研究課題/領域番号 13142209
研究機関東海大学

研究代表者

中江 太治  東海大学, 医学部, 教授 (50102851)

研究分担者 良原 栄策  東海大学, 医学部, 助教授 (70167063)
キーワード抗生物質 / 排出 / トランスポーター / 膜蛋白 / 結晶構造 / X線解析 / 緑膿菌 / 薬剤耐性
研究概要

院内感染の主要起因菌である緑膿菌に発現する異物・抗生物質排出トランスポーターのX線結晶構造解析、サブユニット相互作用、発現調節及び病原性発現因子の研究などを行った。先ずX線結晶解析ではMexA及びOprMの2ヶのサブユニット構造を決定することが出来た。MexAサブユニットは別名膜融合蛋白とも言われ、グラム陰性菌の内膜と外膜を結合するものと考えられていた。構造解析の結果4ヶのドメインからなる細長い蛋白であることが世界で初めて明らかとなり、これはMexB及びOprMを連結する分子クランプであると結論した。OprMサブユニットは三量体構造を有し外膜を貫通するβ-バレルとペリプラズムで管を形成するα-バレルより構成されることが明らかとなった。ところがα-バレルの先端は完全に閉塞状態であり、またβ-バレルの孔も抗生物質を通すに充分の大きさでないことが明らかとなった。従って、管の両端は別の力によって開かれなければならない。このエネルギーはMexBによりもたらされるものと考えるが、その機序は今後の課題として残った。一方MexAB-OprMの会合の実験では、例えばMexBにのみ標識をつけ、この標識をマーカーにMexBを精製するとMexA及びOprMが共精製されることが明らかとなった。一方、三成分のうちMexA-MexB、MexA-OprM及びMexB-OprMなどの二成分のみを発現するとMexA-OprMは相互作用するが、他の組合せでは相互作用は確認できなかった。これらの実験から、MexAはポンプアセンブリーの要をなす分子クランプの役割をするものと結論した。排出ポンプサブユニット蛋白の発現調節に関しては、MexXYの発現調節因子MexZがオートリプレッサーであることを、蛋白質・DNA結合実験から明らかとした。以下省略

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件)

  • [雑誌論文] Forceful large-scale expression of "problematic" membrane proteins2005

    • 著者名/発表者名
      Mokhonova, E.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 327

      ページ: 650-665

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 異物・薬物排出マシーナリーの構造と排出メカニズム2005

    • 著者名/発表者名
      江田志磨
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 13-18

  • [雑誌論文] Preliminary crystallographic analysis of the antibiotic discharge outer membrane lipoprotein OprM of Pseudomonas aeruginosa with an exceptionally long unit cell and complex lattice structure2005

    • 著者名/発表者名
      Akama, H.
    • 雑誌名

      Acta Cryst. F61

      ページ: 131-133

  • [雑誌論文] Crystal structure of the drug-discharge outer membrane protein, OprM, of Pseudomonas aeruginosa : Dual modes of membrane anchoring and occluded cavity end2004

    • 著者名/発表者名
      Akama, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 52816-52819

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] MexZ-mediated regulation of mexXY multidrug efflux pumpexpression in Pseudomonas aeruginosa by binding on the mexZ-MexX intergenic DNA2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, Y.
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol.Lett. 238

      ページ: 23-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Salt-inducible multidrug efflux pump protein in the moderately halophilic bacterium Chromohalobacter sp.2004

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, H.
    • 雑誌名

      Appl.Env.Microbiol. 70

      ページ: 4424-4431

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Enhancement of the mexAB-oprM efflux-pump expression by a quorum-sensing autoinducer and its cancellation by a regulator, MexT, of the mexEF-oprN efflux-pump operon in Pseudomonas aeruginosa2004

    • 著者名/発表者名
      Maseda, H.
    • 雑誌名

      Antimicrob.Agents Chemother. 48

      ページ: 1320-1328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Role of the membrane fusion protein in the assembly of resistance-nodulation-cell divison multidrug efflux pump in Pseudomonas aeruginosa2004

    • 著者名/発表者名
      Mokhonov, V.V
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 322

      ページ: 483-489

  • [雑誌論文] Crystal structure of membrane fusion protein, MexA of the multidrug transporter in Pseudomonas aeruginosa2004

    • 著者名/発表者名
      Akama, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 25939-25942

  • [雑誌論文] A quorum-sensing autoinducer enhances the mexAB-OprM efflux-pump expression without the MexR-mediated rgulation in Pseudomonas aeruginosa2004

    • 著者名/発表者名
      Sawada, I.
    • 雑誌名

      Microbiol.Immunol. 48

      ページ: 435-439

  • [雑誌論文] Multidrug transporter MexB of Pseudomonas aeruginosa : overexpression, purification, and initial structural characterization

    • 著者名/発表者名
      Mokhonov, V.V.
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification in press

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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