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細菌は、多剤耐性化因子である薬剤排出蛋白質を数多く保持している。一方、これら蛋白質が本来持っている生理機能について議論が盛んに行われている。これまで、薬剤排出蛋白質が菌体内で合成された鉄キレーターを排出していること、また、細菌病原性に関与していることを報告してきた。この事実から、薬剤排出蛋白質は、宿主環境適応や宿主の攻撃から細菌自身を保護する宿主免疫回避機能を担っていることが示唆される。昨年度は、サルモネラに存在する9個の薬剤排出蛋白質について解析を進め、薬剤排出蛋白質が宿主細胞内での増殖に関与していることを明らかにした。一方、これだけ多くの排出蛋白質が何故、コンパクトな細菌染色体に複数コードされているのかは謎であり、それを解くための方法の一つとして、排出システムの制御ネットワークを解析することが重要である。本年度は発現制御の解析を進め、以下の結果を得た。
RNAシャペロンであるHfqは、sRNAとmRNAの両方に結合し、標的mRNAへのsRNAの結合を促進させる。Hfqは細菌病原性制御にも関与していることが分かってきたが、薬剤耐性とHfqの関係については不明であった。私達は、Hfqが、薬剤排出蛋白質AcrBの転写後調節を行うことで、薬剤耐性制御に関係していることを明らかにした。
DsrAは細菌において最も研究が進んでいるsRNAであり、酸耐性や病原性に関与する遺伝子の制御に関与しているが、これまで、薬剤耐性との関連は不明であった。今回私達は、DsrAが、シグマ因子であるRpoSを介して、MdtEF薬剤排出システムを制御することにより、細菌多剤耐性制御に関係していることを見つけた。
今後は、これら制御ネットワークがどのような環境で必要になり、排出蛋白質が誘導されるのかを明らかにし、薬剤排出システムのさらなる生理機能解明につなげ、耐性菌感染症克服に役立てたい。
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