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2007 Fiscal Year Annual Research Report

オーファン輸送体による多剤耐性機構の解明と新規治療薬開発

Research Project

Project/Area Number 19679002
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

西野 邦彦  Osaka University, 産業科学研究所, 助教 (30432438)

Keywords感染症 / 薬剤耐性 / 多剤耐性 / 病原性 / 異物排出 / 薬剤排出 / トランスポーター / 細菌
Research Abstract

現在、臨床現場において様々な多剤耐性菌が出現し、耐性菌感染症は医療従事者が直面する重要な問題である。異物排出トランスポーターは生体異物や複数の抗菌薬を細胞外へ排出することにより細菌に多剤耐性をもたらす。これまでに私は、病原細菌に数十個もの薬物・毒物を排出する輸送体が存在することを明らかにした。さらには、サルモネラが実際に宿主の中で毒性を発揮するためにもトランスポーターの存在が必須であることも見出した。このことは、これらのトランスポーターが実際には何らかの生理的基質の輸送体であることを物語っている。これら輸送体は生理的基質が未知という点で、「オーファン輸送体」であると考えられる。本研究では、「オーファン輸送体」が担う生理機能を解析し、細菌感染における輸送体の役割を明らかにする。また、輸送体を阻害することにより、細菌の薬剤耐性と病原性を同時に軽減させることのできる新薬を開発することができるか、可能性を探る。今年度得られた成果は以下の通りである。
1)サルモネラのオーファン輸送体を欠損させた株と野生株を用いて、オーファン輸送体の網羅的フェノタイプ解析を行った。その結果、これらオーファン輸送体は臨床の場で用いられる抗菌剤に対しての耐性に関与していることが明らかとなった。また、抗菌剤耐性だけではなく、銅や亜鉛といった金属耐性にも関与しているという新たな生理機構を発見した。
2)オーファン輸送体がどのように発現調節されているのかを知るために、トランスクリプトーム解析を行った結果、酸耐性調節因子であるGadXや糖代謝調節因子であるCRPが輸送体発現を制御することで、薬剤耐性化を制御しているという新しい機構を発見した。
3)極小チャンバーを用いることで、5〜10分でオーファン輸送体の活性を測定することのできる簡便で迅速な実験方法を確立した。
本研究成果は輸送体を理解する上で重要であるばかりではなく、耐性菌感染症を克服するのにも有用性をもつものであると評価され、日本抗生物質学術協議会および日本化学療法学会より表彰を受けた。

  • Research Products

    (31 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (22 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identification of a spermidine excretion protein complex (MdtJI) in Escherichia coli2008

    • Author(s)
      Higashi K, Ishigure H, Demizu R, Uemura. T, Nishno K, Yamaguchi A, Kashiwagi K, Igarashi K
    • Journal Title

      J. Bacteriol. 190

      Pages: 872-878

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The AraC-family regulator GadX enhances multidrug resistance of Escherichia coli by activating expression of the mdtEF multidrug efflux genes2008

    • Author(s)
      Nishino K, Senda Y, Yamaguchi A
    • Journal Title

      J. Infect. Chemother. 14

      Pages: 23-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of drug efflux pumps in bacterial multidrug resistance and virulence-Analysis to identify novel drug targets and counteract multidrug resistance and virulence-2008

    • Author(s)
      Nishino K
    • Journal Title

      Jpn. J. Antibiot (In press)

  • [Journal Article] Roles of efflux pumps in bacterial virulence and multidrug resistance2008

    • Author(s)
      Nishino K
    • Journal Title

      Antibiotics & Chemotherapy 24

      Pages: 354-362

  • [Journal Article] CRP regulator modulates multidrug resistance of Escherichia coli by repressing expression of the mdtEF multidrug efflux genes2008

    • Author(s)
      Nishino K, Senda Y, Yamaguchi A
    • Journal Title

      J. Antibiot (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of xenobiotic transporters in bacterial drug resistance and virulence2008

    • Author(s)
      Nishino K, Yamaguchi A
    • Journal Title

      IUBMB Life (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of multidrug efflux systems involved in multidrug and metal resistance of Salmonella enterica2007

    • Author(s)
      Nishino K, Nikaido E, Yamaguchi A
    • Journal Title

      J. Bacteriol. 189

      Pages: 9066-9075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid detection of drug efflux from single bacterial cell enclosed in femtoliter chamber array2007

    • Author(s)
      Iino R, Nishino K, Nakata M, Nikaido E, Matsumoto Y, Sakakihara S, Takeuchi S, Yamaguchi A, Noji H
    • Journal Title

      Micro Total Analysis Systems 1

      Pages: 757-759

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phenotypic analysis of multidrug efflux pumps-not just for multidrug resistance2008

    • Author(s)
      Kunihiko Nishino
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20080319-21
  • [Presentation] 金属耐性におけるサルモネラ菌多剤排出トランスポーターの役割2008

    • Author(s)
      西野邦彦、二階堂 英司、山口 明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターAcrAB制御因子の同定2008

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターEmrABの機能解析2008

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 大腸菌薬剤排出タンパク質の細胞内局在2008

    • Author(s)
      平田隆弘、北村昭夫、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      日本薬学会 第128年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターAcrAB生理的役割と発現誘導機構の解析2008

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-26
  • [Presentation] サルモネラ異物排出トランスポーターEmrABの機能解析2008

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-26
  • [Presentation] 異物排出蛋白質発現抑制因子AcrSの機能解明とAcrAB,AcrEFの発現制御2008

    • Author(s)
      平川秀忠、西野邦彦、平田隆弘、山口明人
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] サルモネラ菌薬剤排出ポンプの生理機能-多剤耐性および病原性発現における役割について-2008

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第81回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] Roles of multidrug efflux pumps in antimicrobial peptide resistance of Salmonella enterica2008

    • Author(s)
      Nakano, T., K. Nishino and A. Yamaguchi
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2008-03-19
  • [Presentation] Regulatory network of AcrAB multidrug efflux pump Salmonl1a and its role in response to metabolites2008

    • Author(s)
      Nikaido E., K. Nishino and A.Yamaguchi
    • Organizer
      Florence Conference on Phenotype MicroArray Analysis of Microoreanisms
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      2008-03-19
  • [Presentation] Physiological functions of bacterial multidrug efflux pumps2008

    • Author(s)
      Kunihiko Nishino
    • Organizer
      The 3rd CNU-SANKEN Joint Symposium on Advanced Materials Science
    • Place of Presentation
      Chungnam National University, Korea
    • Year and Date
      2008-02-27
  • [Presentation] Regulation mechanism of the AcrAB multidrug efflux pump in Salmonella enterica in response to bacterial metabolites and bile2008

    • Author(s)
      Nikaido, E., K. Nishino, and A. Yamaguchi
    • Organizer
      11th Sanken, 6th Nanotechnology Center and 1st MSTEC International Symposium
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      2008-02-04
  • [Presentation] Single cell measurement of efflux activity of multidrug transporters enclosed in femtoliter chamber array2007

    • Author(s)
      仲田昌義、飯野亮太、西野邦彦、二階堂英司、松本佳巳、榊原昇一、竹内昌治、山口明人、野地博行
    • Organizer
      第45回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20071221-23
  • [Presentation] サルモネラ菌異物排出トランスポーターAcrAB発現誘導機構の解析2007

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] サルモネラ菌異物排出トランスポーターEmrABの機能解析2007

    • Author(s)
      坂田博樹、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] 大腸菌バイオフィルム形成機構に関与する新規遺伝子産物に関する研究2007

    • Author(s)
      王麗媛、平田隆弘、平川秀忠、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] The regulatory mechanism of the AcrAB and AcrEF multidrug exporter system by AcrS, in Escherichia coli2007

    • Author(s)
      平川秀忠、Ulrike Theisen, 小林あすか、平田隆弘、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-14
  • [Presentation] 細菌薬剤耐性化と病原性発現における薬剤排出トランスポーターの役割2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] 大腸菌における新規ポリアミン排出蛋白質の同定2007

    • Author(s)
      東恭平、石槫博之、出水梨沙、植村武史、戸井田敏彦、柏木敬子、西野邦彦、山口明人、五十嵐一衛
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-11
  • [Presentation] 細菌代謝物によるサルモネラ菌異物排出トランスポーターAcrAB-To1C シスラム発現制御機構の解析2007

    • Author(s)
      二階堂英司、西野邦彦、山口明人
    • Organizer
      第29回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Presentation] 細菌多剤耐性化と病原性発現における薬剤排出ポンプの役割に関する研究-多剤耐性化と病原性を軽減させる新薬ターゲットの解析-2007

    • Author(s)
      西野邦彦
    • Organizer
      日本抗生物質学術協議会奨励賞受賞講演
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-11-08
  • [Remarks]

    • URL

      http://web.mac.com/kunihikonishino/Site/Welcome.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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