The mechanisms of antibiotic tolerance focusing on intracellular signaling substance c-di-GMP.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462787
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 村上 圭史 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 准教授 (10335804)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 弘田 克彦 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 准教授 (60199130) [Withdrawn] ; 三宅 洋一郎 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 教授 (80136093) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 抗菌薬抵抗性 / 緑膿菌 / c-di-GMP / 付着菌 / バイオフィルム

Outline of Annual Research Achievements

細胞内シグナル伝達物質cyclic-di-GMPは、鞭毛の発現制御やバイオフィルム形成において重要な役割を果たし、細菌のライフサイクルや病原性に深く関与していることから注目されている。また、慢性感染症や難治性感染症の原因として、抗菌薬による殺菌効果が充分に発揮することができない現像である、抗菌薬抵抗性の重要性が認識されつつあるものの、そのメカニズムについては不明な点も多い。我々は，バイオフィルム形成以前の付着細菌が抗菌薬抵抗性を獲得していることを見出している。本研究では，c-di-GMPと抗菌薬抵抗性の関連を明らかとすることを目的としている。
1) 臨床分離株におけるc-di-GMPと抗菌薬抵抗性との関連
当研究室で保有している，緑膿菌臨床分離株３００株の中で，付着菌での抗菌薬抵抗性が低下している株を6株見出した。これらの株では，浮遊状態でのc-di-GMP濃度は野生株と変わらないもの、psl遺伝子の発現量が低いことがから、次世代シークエンサーにより、全ゲノム解析を実施し、psl遺伝子の解析を行った。
2) c-di-GMP合成、分解酵素や２成分制御系と抗菌薬抵抗性との関連
付着により、c-di-GMP濃度が上昇し、psl遺伝子の発現が誘導される結果、抗菌薬抵抗性が上昇することから、付着に関連するc-di-GMP合成または分解酵素をコードする遺伝子の探索を試みたが、関連する遺伝子は見つからなかった。また付着に関与する２成分制御系についても、関連する遺伝子は見出せなかった。