細菌異物排出タンパク遺伝子資源のポストゲノム解析と新しい耐性機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13854012
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山口 明人 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60114336)
• 研究分担者: 平田 隆弘 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90333450) ; 村上 聡 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30300966)
• キーワード: 異物排出タンパク / 二成分情報伝達系 / ポストゲノム / 多剤耐性 / 発現ライブラリ

研究概要

(1)大腸菌異物排出タンパク質遺伝子発現ライブラリの解析
大腸菌染色体に内在する推定異物排出タンパク候補遺伝子37種類の全発現ライブラリを構築し解析したところ、そのうち20種類が既存の何らかの薬剤・毒物を実際に排出する輸送体であると確認された。この成果はJ.Bacteriol. Vol.183,P.5803-5812(2001)に報告した。さらに、このライブラリ中に発見された、グラム陰性細菌で初のABC型薬剤排出タンパクMacABについて詳しい解析を行い、J.Bacteriol. vol.183,p.5639-5644(2001)に報告した。
(2)二成分情報伝達系による異物排出タンパク遺伝子発現調節
二成分情報伝達系EvgSAが何らかの異物排出タンパク遺伝子発現誘導を介して多剤耐性をもたらすことを昨年度報告していた(J.Bacteriol. vol.183,p.1455-1458)。今年度はその原因遺伝子を突き止め、EvgSAにより発現コントロールされている排出タンパク質がが胆汁酸排出タンパクEmrKYと多剤排出タンパクYhiUVであることを、遺伝子ノックアウト、ノザンブロット、定量RT-PCR等の手段により明らかにした(J.Bacteriol. vol.184,in press)。もう一つの二成分情報伝達系baeSRについても同様の解析を行い、別の多剤排出タンパクYegMNOの発現調節を行っていることを見いだした(J.Bacteriol. 184,in press)。
(3)二成分情報伝達系レスポンスレギュレーター遺伝子全発現ライブラリ構築と解析。大腸菌の32種類の推定レスポンスレギュレーター遺伝子全てをクローニングし、その高発現によって薬剤耐性化が誘導されるかどうかを調べた。32種類のうち15種類で何らかの薬剤耐性化が起こることが確認された。そのうち4種類については、異物排出タンパク遺伝子の誘導により耐性化することが確かめられた。

研究成果

• [文献書誌] Shigeyuki NADA, Satoshi MURAKAMI, Shizuka OKAMOTO, Yoshiyuki KUBO, Akihito YAMAGUCHI: "Monoclonal Antibody That Binds to the Central Loop of the Tn10-Encoded Metal-Tetracycline/H^+ Antiporter of Escherichia Coli"Journal of Biochemistry. 129・1. 87-91 (2001)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Overexpression of the Response Regulator evgA of the Two-Component Signal Transduction System Modulates Multidrug Resistance Conferred by Multidrug Resistance Transporters"Journal of Bacteriology. 183・4. 1445-1458 (2001)
• [文献書誌] Norihisa TAMURA, Satoko KONISHI, Shinobu IWAKI, Tomomi KIMURA-SOMEYA, Shigeyuki NADA, Akihito YAMAGUCHI: "Complete Cysteine-Scanning Mutagenesis and Site-Directed Chemical Modification of the Tn10-Encoded Metal-Tetracycline/H^+ Antiporter"Journal of Biological Chemistry. 276・23. 20330-20339 (2001)
• [文献書誌] Takaaki AKASAKA, Mayumi TANAKA, Akihito YAMAGUCHI, Kenichi SATO: "Type II Topoisomerase Mutations in Fluoroquinolone-resistant Clinical Strains of Pseudomonas aeruginosa lsolated in 1998 and 1999 : Role of Target Enzyme in Mechanism of Fluoroquinolone Resistance"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 45・8. 2263-2268 (2001)
• [文献書誌] Nobuyoshi Kobayashi, Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Novel Macrolide-specific ABC-type Efflux Transporter in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 183・19. 5639-5644 (2001)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "Analysis of a Complete Library of Putative Drug Transporter Genes in Escherichia col"Journal of Bacteriology. 183・20. 5803-5812 (2001)
• [文献書誌] Eruja FUJIHIRA, Norihisa TAMURA, Akihito YAMAGUCHI: "Membrane Topology of a Multidrug Efflux Transporter, AcrB, in Escherichia coli"Journal of Biochemistry. 131・1. 145-151 (2002)
• [文献書誌] Kunihiko NISHINO, Akihito YAMAGUCHI: "EvgA of the two-component signal transduction system modulates production of the YhiUV multidrug transporter in Escherichia coli"Journal of Bacteriology. 184・3(in press). (2002)