1999 Fiscal Year Annual Research Report
緑膿菌の薬剤排出Mexポンプの基質認識ユニットMexA/MexBの機能解析
| Project/Area Number |
11670274
|
|---|
| Research Institution | Tokai University |
|---|
Principal Investigator |
米山 裕 東海大学, 医学部, 講師 (10220774)
|
|---|
| Keywords | 緑膿菌 / 多剤耐性 / 排出ポンプ / 抗生物質 / 内臓タンパク / ペリプラズムタンパク |
|---|
| Research Abstract |
日和見感染症の主要起因菌である緑膿菌の各種薬剤に対する自然耐性ならびに獲得多剤耐性は、本菌の染色体にコードされている薬剤排出ポンプ(MexA,B-OprMポンプ)が主な原因であることが知られている。MexA,B-OprMポンプの基質認識ユニットは、ポンプ本体と考えられている内膜タンパクMexBとやはり内膜タンパクであるMexAとの複合体(MexA/MexB)であることが明らかとなっている。昨年度までの報告者の研究からMexAはそのN末端側のシステインがリピド修飾を受けこのシステイン以降の全領域はペリプラズムに局在していることが明らかとされている。本年度はこのMexAのリピド修飾の意義をさらに詳細に研究する目的で、MexAのシステインをフェニルアラニンあるいはチロシンに変えた変異MexAを作成しその機能を薬剤感受性試験で調べた。その結果、これらのリピド修飾を受けない変異MexAは機能を保持していることが明らかとなった。これらの変異MexA遺伝子を持つ形質転換体はN末端側のシグナル配列を持つMexAとシグナル配列がプロセスを受けたより短い形のMexAを発現していた。また細胞分画をした結果、シグナル配列を持つMexAは内膜に、シグナル配列がプロセスを受けたMexAは可溶性タンパクとしてペリプラズムに局在していた。次に、いずれの形状のMexAが機能を保持しているのか明らかにする目的で、MexAのシグナル配列を、本来ペリプラズムタンパクであるアズリンのシグナル配列と置き換えた変異MexA(Azu-MexA)を作成した。Azu-MexAは期待通りシグナル配列がプロセスを受け可溶性のペリプラズムタンパクとして発現した。そしてこのAzu-MexAの機能を調べたところ薬剤感受性は野生型MexAと同じであった。以上の結果より、MexAはペリプラズムに局在することが機能上重要であり、またリピド修飾は機能上必須ではないことが明らかとなった。
|
-
[Publications] Guan, et al.: "Membrane topology of the xenobiotic-exporting subunit, MexB, of the MexA,B-OprM extrusion pump in Pseudomonas aeruginosa"J. Biol. Chem.. 274.15. 10517-10522 (1999)
-
[Publications] Nakae, et al.: "Resistance to β-lactam antibiotics in Pseudomonas aeruginosa due to Interplay between the MexAB-OprM efflux pump and β-lactamase"Antimicrob. Agents Chemother.. 43.5. 1301-1303 (1999)
-
[Publications] Germ, et al.: "Interplay between the efflux pump and the outer membrane permeability barrier in fluorescent dye accululation in Pseumonas aeruginosa"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 261. 452-455 (1999)
-
[Publications] Saito, et al.: "nalB-type mutations causing the overexpression of the MexAB-OprM efflux pump are located in the mexR gene of the Pseudomonas aeruginosa chromosome"FEMS Microb. Lett.. 179.1. 67-72 (1999)
