高度好塩菌における、代謝などのストレス負荷により誘導される抗癌剤排出蛋白の同定

鉴定高嗜盐细菌中代谢应激等应激负荷诱导的抗癌药物流出蛋白

• 批准号: 08772054
• 负责人: 宮内 正二
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08772054/
• 关键词: matabolic stress; glucose-lnduced MDR; amino acid-induced MDR; Haloferax volcanii; ATP binding cassette,

高度好塩菌の一種、Haloferax volcaniiが利用することができる栄養物質はglucoseやfructoseである。大過剰量のこれらの糖添加により、様々な抗癌剤を排出する、抗癌剤排出ポンプが誘導された。一方、この細菌が利用することができない糖、2-deoxy-glucose,3-O-methyl-glucoseなどでは誘導が起こらないことを明らかにした。この誘導には代謝が必須であり、過剰量の糖による代謝負荷が抗癌剤排出ポンプの誘導を引き起こしたと推察された。実際、様々なアミノ酸を過剰量に培地中に添加することにより、同様の抗癌剤排出ポンプが誘導された。この誘導の生理的意義として、過剰量の栄養物の負荷により有害な代謝物が生じ、その除去にこの抗癌剤排出ポンプが働いているのではと考えられた。H.volcaniiの排出ポンプはATPの加水分解エネルギーをエネルギー源として抗癌剤を排出していた。これらの知見より、過剰量の糖負荷などのストレスにより誘導されてくる抗癌剤排出ポンプはATP駆動型であり、ATP binding cassette(ABC)を有していると予想される。そこで、ABCの一部であるB-motifの保存配列のdegenerate primerを作成し、PCRを行ったところ、約0.5kbpの産物が得られた。この0.5kbpのPCR産物の中から、動物細胞において発現しているP-glycoprotein(MDR1,2)に相同性の高いPCR産物をクローン化した。現在、このPCR産物をプローブとして、H.volcaniiのgenomic libraryから排出輸送担体の遺伝子をクローニング中である。

一种高度卤素细菌可以用haloferax Volcanii使用的营养素是葡萄糖和果糖。大量过量的这些糖的添加导致了抗癌药外排泵，从而排泄了各种抗癌剂。另一方面，据表明，这种细菌无法使用的糖不会发生诱导，例如2-脱氧葡萄糖，3-O-甲基 - 葡萄糖。代谢酸对于这种诱导是必不可少的，据估计，由过量糖引起的代谢负荷导致抗癌剂外排泵的诱导。实际上，将各种氨基酸添加到培养基中导致相似的抗癌药外排泵。据认为，这种诱导的生理意义是多余营养的负载会导致有害的代谢产物，并且这种抗癌药外排泵正在起作用。 H. the Dolcanii排放泵使用ATP的水解能作为能源发射抗癌剂。基于这些发现，预计由过量糖负荷等应力引起的抗癌药外排泵是ATP驱动的，并且具有ATP结合盒（ABC）。因此，创建了ABC的一部分的保守序列的退化底漆，并进行了PCR以获得约0.5 kbp的乘积。从这种0.5 kbp PCR的产物中，将具有高同源性的PCR产物与动物细胞中表达的P-糖蛋白（MDR1,2）的PCR产物克隆。目前，使用该PCR产物作为探针，将外排传输载体的基因从H. to to的基因组文库中克隆。

项目成果

Masaki Komatsubara: "Doxorubicin-efflu pump in Haloferax volcanii is energized by ATP" FEMS Microbiol. Letts.139. 83-88 (1996)

Masaki Komatsubara：“Haloferax volcanii 中的阿霉素流出泵由 ATP 提供能量”FEMS 微生物。

Koichi Kaidoh: "Rhodamine 123 efflu transporter in Haloferax volcanii is induced when cultured under metabolic stress by amino acid" Biochem. J.314. 355-359 (1996)

Koichi Kaidoh：“Haloferax volcanii 中的罗丹明 123 流出转运蛋白在氨基酸代谢应激下培养时被诱导”Biochem。