| 研究課題/領域番号 |
17591914
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
形態系基礎歯科学
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
小野 恒子 徳島大学, 医学部, 教授 (40035514)
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| 研究分担者 |
三宅 洋一郎 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (80136093)
安孫子 宜光 日本大学, 松戸歯学部, 教授 (70050086)
樋口 富彦 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50035557)
桑原 知巳 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (60263810)
鹿山 鎮男 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (50432761)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| キーワード | 抗菌薬抵抗性 / ストレス応答 / rpoS / 付着細菌 / ppGpp / rpoN / pvdS / vqsR |
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| 研究概要 |
慢性難治性感染症の発症に関与していると考えられている付着細菌の抗菌薬抵抗性のメカニズムを解明する目的で、緑膿菌を用いて、付着および抗菌薬によるストレス応答系の誘導と抗菌薬抵抗性関連遺伝子の発現機序に関する研究を行い、以下の成果を得た。
1.緑膿菌におけるストレス応答系の一つとして定常期遺伝子発現制御に関わるrpoS遺伝子が知られている。本遺伝子が抗菌薬抵抗性に関与している可能性について、knockout変異株を作製し検討し、rpoS遺伝子は定常期および熱ショックストレス下のカルバペネム系抗菌薬抵抗性に関わっていることが明らかになった。
2.緑膿菌のquinolone抵抗性にセカンドメッセンジャーppGppが関与している可能性について、ppGppの合成酵素をコードするrelAおよびspoT遺伝子変異株、またppGppの関与する遺伝子発現系の転写後調節に要求されるとされているdksA変異株をを作製し、その影響について検討を行った。その結果、菌体内ppGppの蓄積量が上昇しているspoTおよびdksA変異株は親株に比べキノロン系抗菌薬に対する抵抗性が10〜180倍高いことが判明した。このことから、細胞内のppGppのbasal lebelの上昇がキノロン抵抗性に関与していることが示唆された。
3.σ^<54>をコードするrpoN遺伝子の変異株を作製し、抗菌薬感受性に及ぼす影響について検討した。rpoN変異株は親株に比べ、キノロンおよびカルバペネム添加後の生存率が約15倍高く、rpoN遺伝子が抗菌薬抵抗性に何らかの影響を及ぼしていることが判明した。さらに、この変異株は定常期においてpyoverdine合成が親株に比べ極めて高いことから,rpoN変異株におけるpyoverdine合成系オペロンの制御遺伝子pvdSおよびpvdSの制御遺伝子vqsRのmRNAの発現量を調べたところ、pvdSおよびvqsRのmRNAは抗菌薬添加によってそれぞれ400および5倍に発現量が上昇することが判明した。また、pvdS変異株はpyoverdine産生が認められず,カルバペネム系抗菌薬ビアペネムに対する感受性が上昇していた。以上より、rpoN遺伝子が緑膿菌における抗菌薬抵抗性に関与しており、この抵抗性はpyoverdine産生量の増加とvqsR遺伝子発現に依存していることが示唆された。
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