真菌の薬剤排出ポンプ過剰発現における小胞体の役割

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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。