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2014 年度 実施状況報告書

薬剤排出ポンプ遺伝子群の発現制御へのカルシウムシグナルの関与

研究課題

研究課題/領域番号 25460128
研究機関大阪市立大学

研究代表者

藤田 憲一  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10285281)

研究分担者 臼杵 克之助  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30244651)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードanethole / drug resistance / antifungal / PDR5 / PMR1 / LGE1
研究実績の概要

trans-anethole (anethole)は、アニスの果実から抽出される精油の主成分であり、香辛料として食品への添加が許可されている。本物質はdodecanolを含む他の薬剤と併用することで相乗的な抗真菌作用を発揮する。dodecanolストレスによって出芽酵母のコロニー形成単位(CFU)は一旦低下するが、その後CFUは回復する。そのストレスからの回復には多剤耐性薬剤排出ポンプPDR5およびその転写因子PDR3の転写亢進が関与し、anetholeはその亢進を抑制する。本年度は、薬剤がPdr5を亢進させる系を一種の薬剤ストレス応答機構としてとらえて、それらに与えるanetholeの影響を他のストレス応答機構などと比較しながら解析した。
ミトコンドリアDNA欠損によるストレスがLge1に依存してPdr3およびPdr5を亢進させて薬剤耐性を示すことが報告されている。LGE1欠損株は、dodecanolに対して感受性となり相乗効果も消失していた。加えて、本欠損株において、dodecanolはPDR3およびPDR5の転写亢進を抑制し、逆にanetholeとの併用処理ではそれらの発現抑制は弱められた。一方、相乗的抗真菌作用も示す免疫抑制剤FK506は細胞質Ca2+の低下に関わるゴルジ体Ca2+-ATPase Pmr1を抑制することが報告されている。dodecanolは細胞質Ca2+濃度を一過的に上昇させたが、anethole共存下ではその上昇が維持されていた。さらに、PMR1欠損株では長時間のdodecanol処理後も濃度上昇が維持されていた。以上の結果より、anetholeによる相乗的な抗真菌作用には少なくともLge1に依存した薬剤排出ポンプ亢進の抑制、およびPmr1の抑制によるCa2+ストレスからの回復阻害が関与していると推察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

薬剤ストレスによって引き起こされる細胞内カルシウム濃度の異常は、カルシウムポンプの働きによって正常になり、その結果、薬剤ストレスが解消することが明らかとなった。以上の結果は、薬剤排出によって薬効が減弱することと相関している。anetholeはそのカルシウムポンプの一つであるゴルジ体pmr1の抑制を介してカルシウムの代謝異常を持続させることが明らかとなった。以上の結果は前年度予想していたが、実験の結果、それが正しいことが検証されたため、本申請課題の研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

カルシウム代謝異常が具体的に薬剤排出に、どうか変わっているのかは依然として不明である。今後の課題としては、細胞内カルシウム蓄積が薬剤排出ポンプの遺伝子発現及びそのタンパク質の機能に与える影響をミトコンドリアを起点とする系も含めてシグナル伝達系から解析してみることになった。

次年度使用額が生じた理由

次年度に行いたい実験の試薬代を捻出するために、研究費の節約を行った結果、余剰金が生じた。

次年度使用額の使用計画

67,596円は、次年度に行いたい実験、遺伝子発現解析実験やカルシウムイメージングのための試薬代として使用したい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Anti-Salmonella Activity of Volatile Compounds of Vietnam Coriander.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita KI, Chavasiri W, Kubo I
    • 雑誌名

      Phytother Res.

      ページ: In press

    • DOI

      doi: 10.1002/ptr.5351.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アネトールが示す相乗的抗真菌作用の発現メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      藤田 憲一
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 15(4) ページ: 362-363

  • [学会発表] 相乗的抗真菌作用を示すアネトールはフルコナゾール耐性Candida albicansにおけるRhodamine 6Gの排出を抑制する2015

    • 著者名/発表者名
      前田 瑞紀、石倉 昂幸、荻田 亮、田中 俊雄、藤田 憲一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市北区津島中)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [図書] 「第7節 植物由来の薬剤排出ポンプ阻害剤による抗菌剤・防腐剤の使用量低減化への試み」、pp 256-259「食品・化粧品・医薬品への保存料・防腐剤の最適な配合法」2014

    • 著者名/発表者名
      藤田 憲一
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] 「第2節 [9] 防腐剤/抗菌剤の効果増強剤としての天然由来成分の活用法」pp 92-96「食品・化粧品・医薬品への保存料・防腐剤の最適な配合法」2014

    • 著者名/発表者名
      荻田 亮、田中 俊雄、藤田 憲一
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      技術情報協会

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公開日: 2016-05-27  

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