权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

環境感知応答システムによる異物排出蛋白質発現制御ネットワークの解明

环境传感响应系统阐明异物排泄蛋白表达的控制网络

基本信息

批准号：
04J08261
负责人：
平川秀忠
金额：
$ 1.22万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

異物排出蛋白質は多くの細菌に存在する主要な多剤耐性因子である。大腸菌においては20種類もの異物排出蛋白質がゲノム上に存在しているもののそのほとんどが構成的に発現しておらず、なんらかの刺激で発現が誘導され、結果的に多剤耐性化を引き起こすのではないかと考えられてきた。しかしながら、実際多くの異物排出蛋白質が通常はどのような機構で発現が抑制されどのような刺激で発現が誘導されるのかは明らかになっていない。1年目では、インドールという化合物が二成分情報伝達系に作用し、数種類の排出蛋白質の発現を誘導させることを発見した。さらに、本研究では排出蛋白質の発現誘導シグナルおよび、条件、発現抑制因子を広く同定することを目指した。最初に大腸内での排出蛋白質の発現レベルを評価するために、生育段階毎に排出蛋白質のプロモーター活性を測定した。この結果、MdtEFと呼ばれる排出蛋白質が培養時間とともにその発現量が劇的に増大し、定常期において最大になることを見出した。さらに、この定常期におけるMdtEFの誘導は大腸菌自身および、他の腸内細菌が分泌するインドールが原因であることを発見した。一方、イシドールは定常期での遺伝子発現調節シグナルとして腸管出血性大腸菌の病原性にも関わっていることも明らかにした。次に、排出蛋白質の発現誘導物質のGlobal Screeningおよび、発現抑制因子をトランスポゾンによるランダムノックアウト法により探索、同定を行った。この研究過程でCRP-cAMP(Catabolite Receptor Protein)がmdtEFの、Fur(Ferric Uptake Regulator)がacrDとmdtABCの発現を抑制し、PTS sugar高濃度存在下では、CRP-cAMPによるmdtEFの、そして鉄欠乏条件下では、FurによるacrDとmdtABCの発現抑制がそれぞれ解除されることで結果的に、これらの発現が増大することも明らかにした。以上の結果から、排出蛋白質の発現は細菌自身が分泌するインドールシグナル、鉄やPTS sugarの濃度変化といったある種の環境変化により増強されることが示された。

Excretion of foreign matter protein is a major factor in bacterial resistance. Coliform bacteria contain 20 kinds of foreign substances, which are excreted by proteins. They must be present on the surface of the body. They must be stimulated to induce and result in tolerance to multiple substances. There are actually many foreign bodies that expel proteins that are usually suppressed or inhibited by stimulation or induced by stimulation. In 2001, a two-component information system was developed to induce the development of several types of excreted proteins. In this study, we aim to investigate the expression of protein, its condition, and its inhibition factor. The expression of protein in the large intestine was evaluated at the beginning, and the expression of protein in the reproductive stage was measured. As a result, MdtEF and protein excretion increased significantly in culture time and reached maximum in steady state. In this case, the induction of MdtEF in the steady state is due to the secretion of E. coli itself and other intestinal bacteria. The pathogenicity of intestinal hemorrhagic coliform bacteria is regulated by the regulation of gene expression in the steady state. Global Screening of Protein Production Inducers and Production Inhibitors In this study, CRP-cAMP(Catabolite Receptor Protein) inhibited the expression of acrD and mdtABC, and Fur(Ferric Uptake Regulator) inhibited the expression of acrD and mdtABC in the presence of high concentrations of PTS sugar. The above results show that the excretion of protein is due to the secretion of bacteria itself, the concentration of iron and PTS sugar, and the increase of environmental factors.