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薬剤排出タンパク遺伝子資源の解析とその発現制御機構に関する研究

药物外排蛋白基因资源分析及其表达调控机制研究

基本信息

批准号：
01J00984
负责人：
西野邦彦
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

薬剤排出タンパク質は膜輸送タンパク質であり、抗生物質などに対する多剤耐性の主因である。ゲノム配列解析により、様々な病原感染細菌の染色体上には薬剤排出タンパク質をコードしていると推定されるOpen reading frame(ORF)が数多く存在することが明らかとなってきた。Escherichia coliにおいては37個の推定薬剤排出タンパクORFが存在する。しかし、これら全てのORFが薬剤耐性に関与しているかは明らかにされていなかった。そこで私はこれらのOREが実際に薬剤耐性に関与しているかどうかを調べた結果、20個のORFがE.coliの薬剤耐性化に関与していることを明らかにしてきた。(1)次に、同定した20個の薬剤排出蛋白質の発現制御の解析を行うことにした。まず、その調節因子として二成分情報伝達系に注目した。二成分情報伝達系は細菌において、主要な環境感知・応答システムとして機能している。これまで、多剤排出蛋白質による薬剤耐性に二成分情報伝達系が関与しているという報告はなかった。しかし、薬剤排出蛋白質の役割が生体防御にあると考えると、この系によって発現制御される排出蛋白質が存在してもよいのではなかろうか。このような考えに基づき、解析を行った結果、私は、EvgSA二成分情報伝達システムが多剤排出蛋白質YhiUVと単剤排出蛋白質EmrKYの発現を調節し、E.coliを多剤耐性化させることを明らかにした。さらに、アレイを用いた解析の結果、EvgSAシステムはE.coliの薬剤耐性のみならず酸抵抗性や高浸透圧抵抗性をも調節していることを見い出した。また、もう一つの二成分情報伝達系BaeSRシステムが多剤排出蛋白質MdtABC(YegMNO)発現調節を行っていることも明らかにした。二成分情報伝達系による薬剤排出蛋白質発現制御は、全く新しい耐性制御メカニズムであり、薬剤排出蛋白質の発現が環境応答による生体防御機構により調節されていることを証明した。(2)E.coli染色体上には、ゲノム解析の結果、約30種類の二成分情報伝達システムが存在していると推定されている。具体的にはセンサーが30個、レギュレーターが32個である。EvgSA、BaeSR以外にも薬剤耐性に関与する二成分情報伝達系は存在するのだろうか。私は、薬剤耐性に関与する二成分情報伝達系を同定するために、推定された32個の二成分情報伝達系レギュレーター遺伝子を全てクローニングした。そして、各々のレギュレーターを発現させたE.coliに対する様々な化合物の最小発育阻止濃度を測定した。その結果、15個のレギュレーターがE. coliの薬剤耐性化に関与していることを明らかにした。化合物別にみると薬剤排出蛋白質の場合と同様に、デオキシコール酸耐性に関与しているレギュレーターが最も多く、9個がこの耐性に関与していることが分かった。また、4個のレギュレーターが薬剤排出蛋白質の発現を制御していることも見い出した。

The main cause of multi-agent resistance is the discharge of antibiotics and membrane transport. The Open reading frame(ORF) is presumed to be present in a large number of chromosomes of pathogenic bacteria by sequence analysis. Escherichia coli contains 37 putative gene expression vectors. The whole ORF is open to the public. The ORF of E.coli is the result of the adjustment of the resistance to E.coli. (1)The next step is to analyze the production and control of 20 different proteins. The two components of information transfer system are: The two-component information system is responsible for the detection of bacteria, environmental awareness, and function. The relationship between protein excretion and two-component information transmission is discussed. The protein excretion system is a defense system for organisms. The protein excretion system is a defense system. The results of analysis, analysis, and analysis of E.coli and E.coli are shown in this paper. The results of the analysis of E.coli resistance to acid and high osmotic pressure are shown in this paper. The two-component information system BaeSR is composed of multiple excrete proteins MdtABC(YegMNO). Two component information systems are used to control the production of protein, which is regulated by biological defense mechanisms. (2) About 30 kinds of binary information on E.coli chromosome were analyzed. There are 30 specific items and 32 specific items. EvgSA and BaeSR are two components of information transmission system. A total of 32 two-component information transmission systems were identified and estimated. To determine the minimum growth inhibition concentration of the compound in E.coli The results of the survey, 15 of the survey results, were E. coli, and then it's going to be In the case of protein excretion by chemical compound, it is the same as that in the case of acid tolerance, and the case of acid tolerance is the same as that in the case of acid tolerance. The four proteins are expressed in the medium and in the medium.