真菌の薬剤排出ポンプ過剰発現における小胞体の役割

内质网在真菌药物外排泵过度表达中的作用

• 批准号: 21K07029
• 负责人: 藤田 憲一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka City University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07029/
• 关键词: 抗真菌; 薬剤耐性; 多剤耐性薬剤排出ポンプ; 小胞体ストレス応答; 真菌; 薬剤排出ポンプ; 小胞体

真菌の薬剤耐性を抑制する薬の開発のためには、まず、真菌の薬剤耐性機構を解明することが重要である。本研究は、小胞体ストレスに着目することで、小胞体の異常と薬剤排出ポンプPDR5高発現による薬剤耐性化の関係について検証することを目的とした。薬剤耐性を亢進させるモデル抗真菌薬のドデカノールを用いて、出芽酵母における小胞体ストレスと薬剤排出ポンプPDR5高発現の関係について検証した。まず、ドデカノールが活性酸素種(ROS)を産生させるかを検討した。その結果、ドデカノール処理によってROSが産生され、抗酸化剤ビタミンEによりその産生量は抑制されることが分かった。次に、GFPにより蛍光標識した小胞体ストレス応答タンパク質Ire1p発現株を用いて、Ire1pの小胞体膜への集合を評価し、ドデカノール処理時に小胞体ストレスが起こるのかを検証した。その結果、ドデカノール処理によってIre1pが小胞体膜へ集合し、小胞体ストレス応答が起こることが分かった。また、ドデカノールとビタミンE を同時処理することでIre1pの集合が抑制された。また、IRE1欠損株に対するドデカノールの抗真菌作用を検証した結果、親株に比べてIRE1欠損株はドデカノール処理によって低下する生菌数の回復が早く起こった。最後に、IRE1欠損株のPDR5発現量をリアルタイムPCR法にて、薬剤排出活性をローダミン6Gを用いる蛍光法にて調べた。その結果、IRE1欠損株ではPDR5の転写量が増加し、加えてポンプの排出活性も高いことがわかった。以上より、出芽酵母において、ドデカノールを処理することでROSが産生され、それが原因となり小胞体ストレスが誘導され、応答反応が起こることが示唆された。また、IRE1欠損株は薬剤排出活性が増大することで親株と比べてドデカノール処理による生育抑制から早く復帰することが示唆された。

为了开发一种抑制真菌耐药性的药物，首先阐明真菌耐药性的机制很重要。这项研究旨在检查内质网中异常和由PDR5药物外排泵高表达引起的耐药性之间的关系。使用十二烷醇，一种模型抗真菌药物，可增强耐药性，我们研究了内质网应激与萌芽酵母中药物外排泵PDR5的高表达之间的关系。首先，我们研究了十二烷醇是否产生活性氧（ROS）。结果，发现用十二烷醇治疗会产生ROS，抗氧化剂维生素E抑制其生产量。接下来，使用表达内质网应激响应蛋白IRE1P荧光标记为GFP的菌株，我们评估了IRE1P在内质网膜中的积累，并验证了内质网应激是否发生在Dodecanol处理期间。结果，发现IRE1P通过十二烷醇处理将IRE1P聚集到内质网膜中，从而导致内质网应激反应。此外，十二烷醇和维生素E的共同处理抑制了IRE1P的组装。此外，我们研究了十二烷醇对IRE1缺陷菌株的抗真菌作用，并且与母菌株相比，通过二十烷醇治疗减少的活细菌数量更快。最后，通过实时PCR方法检查了IRE1缺陷型菌株的PDR5表达水平，并使用Rhodamine 6g通过荧光法检查了药物流失活性。结果，发现在IRE1缺陷株中，PDR5转录的量增加，并且泵外排活动也很高。从以上提出，在发芽酵母中用十二烷醇的治疗产生ROS，这会导致诱发的内质网应激，从而导致反应反应。还提出，由于药物外排活性增加，IRE1缺陷菌株比由十二烷醇治疗引起的生长抑制的母菌株更快地恢复。

项目成果

出芽酵母における微小管重合阻害とミトコンドリアの融合・分裂異常の関係

酿酒酵母微管聚合抑制与线粒体融合/裂变异常的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 村田 和加惠;荻田 亮;山口 良弘;藤田 憲一
• 通讯作者: 藤田 憲一

チアミンラウリル硫酸塩とプテロカルプス抽出物の併用による相乗的抗菌効果の発現

十二烷基硫酸硫胺素与紫檀提取物联合发挥协同抗菌作用的表现

• 发表时间: 2021
• 作者: 松﨑吾朗;藏根友美;梅村正幸;高江洲義一;井上萌恵,黒瀧秀樹,松元一頼,水原尚子,藤田憲一
• 通讯作者: 井上萌恵,黒瀧秀樹,松元一頼,水原尚子,藤田憲一

微小管重合阻害添加細胞におけるミトコンドリアの融合・分裂異常

微管聚合抑制处理细胞中线粒体融合和裂变异常

• 发表时间: 2023
• 作者: 村田 和加惠;山口 良弘;荻田 亮;藤田 憲一
• 通讯作者: 藤田 憲一

出芽酵母に対するプテロスチルベンの抗真菌作用機構

紫檀芪对酿酒酵母的抗真菌作用机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 谷川和也;林康広;桐谷光夫;川島晃;Yuqian Luo;中村康宏;山下純;唐澤健;鈴木幸一;水原尚子,井上萌恵,黒瀧秀樹,松元一頼,藤田憲一
• 通讯作者: 水原尚子,井上萌恵,黒瀧秀樹,松元一頼,藤田憲一

Enhancing the fungicidal activity of amphotericin B via vacuole disruption by benzyl isothiocyanate, a cruciferous plant constituent

通过十字花科植物成分异硫氰酸苄酯破坏液泡增强两性霉素 B 的杀菌活性

• DOI: 10.1111/lam.13425
• 发表时间: 2021
• 期刊: Letters in Applied Microbiology
• 影响因子: 2.4
• 作者: Natsumi Yamada;Wakae Murata;Yoshihiro Yamaguchi;Ken-ichi Fujita;Akira Ogita;Toshio Tanaka
• 通讯作者: Toshio Tanaka