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多剤耐性緑膿菌は、その治療に困難を来すことから医療施設での大きな脅威となっている。緑膿菌の多剤耐性には、多剤排出機構が極めて重要な役割を果たしていることが知られている。本研究の目的は、緑膿菌の多剤排出ポンプMexHI-OpmDの機能を明らかにし、多剤耐性緑膿菌における抗菌薬耐性への寄与度を明らかにすることである。
排出ポンプMexHIおよび外膜タンパク質OpmD、さらに、これらの変異体を単独で発現させるプラスミドを作製した。このプラスミドを緑膿菌の野生株PA01や多剤排出ポンプ欠損株からmexHI-opmDを欠損させた多重欠損株に導入し、抗菌薬感受性を解析した。しかし、MexHI、OpmDを単独で発現させた多重欠損株においては、大きな抗菌薬感受性の変化は見られなかった。一方、PA01株においてmexHI-opmDの発現量は対数増殖期初期、中期ではほとんど変化がないが、定常期に大きく増加した。そこで、MexHI-OpmDがクオラムセンシング機構により制御されるかという点を調べた。まず、MexHI-OpmD大量発現変異株において、lasR、rhlRの発現量の変化を調べたが、差は見られなかった。次に、LasR、RhlR等のクオラムセンシングに関連する制御タンパク質と変異株で変異がみられたプロモーター領域との間でゲルシフトアッセイを行い、mexHI-opmDの発現制御に関連するクオラムセンシング機構を検索している。
MexHI-OpmDの機能とクオラムセンシング機構との関連性の解明は、感染の初期段階の接着時期、バイオフィルム形成時期、慢性的な感染時期に、多剤排出ポンプがどのように関与しているかを明らかにできることが期待される。また、本研究は、多剤耐性緑膿菌感染症の治療およびコントロールを行ううえで、新たな方向性を与えるものであると考えられる。
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