病原細菌における抗菌薬耐性機構の解析及び抗菌薬耐性菌の簡易検査法の開発

本年度は1)アミノグリコシド(以下AG)耐性を付与する16S rRNA methyltransferase遺伝子rmtCの転位能及び発現に関する研究並びに2)新規AG耐性16S rRNA methyltransferase遺伝子pamAに関する研究を行った。1)昨年度の結果より、rmtC遺伝子はProteus mirabilis ARS68株のプラスミド上にあることが判明している。この遺伝子は他の抗菌薬耐性遺伝子と同様に細菌特有の遺伝子組み換え機構により外来性にプラスミド上に取り込まれた可能性が考えられる。そこで、本遺伝子の転位を司る機構を特定するため前後領域の配列を決定した。その結果、rmtC遺伝子の直上流に転位因子であるISEcp1の存在が確認された。R388プラスミドを受容プラスミドとして転位実験を行ったところ、rmtC遺伝子はISEcp1とともにDNA間を移動した。この転位能はISEcp1を欠損させると失われた。また、rmtC遺伝子の転写開始点を決定したところ、それはISEcp1内に存在した。上記の結果より、rmtC遺伝子の転位及び発現には直上に在るISEcp1が関与している事が判明した。2)放線菌などのアミノグリコシド産生菌は生来のAG耐性16S rRNA methyltransferase、を保持しており、それらは16S rRNA内の1405番目のグアニンをメチル化するものと1408番目のアデニンをメチル化するものとに大別される。病原細菌のプラスミドによって媒介されるAG耐性16S rRNA methyltransferaseは現在5種類報告されており、これらは全て16Sr RNA内の1405番目のグアニンをメチル化するものである。現在までに病原細菌より1408番目のアデニンをメチル化するタイプは発見されていない。そこで、本邦の医療施設より分離された各種病原細菌を対象に、1408番目のアデニンをメチル化するタイプの16S rRNA methyltransferaseを産生する株を検索した結果、大腸菌ARS3株より新規のプラスミド媒介性16S rRNA methyltransferase遺伝子(pamAと命名)を発見した。本酵素は、SAM存在下で30S ribosomal subunitの骨格となる16S rRNAにメチル基を添加した。Primer extension法によりメチル基が付加されたのは1408番目のアデニンであることを確認した。

本年度は1)アミノグリコシド(以下AG)耐性を付与する16S rRNA methyltransferase遺伝子rmtCの転位能及び発現に関する研究並びに2)新規AG耐性16S rRNA methyltransferase遺伝子pamAに関する研究を行った。1)昨年度の結果より、rmtC遺伝子はProteus mirabilis ARS68株のプラスミド上にあることが判明している。この遺伝子は他の抗菌薬耐性遺伝子と同様に細菌特有の遺伝子組み換え機構により外来性にプラスミド上に取り込まれた可能性が考えられる。そこで、本遺伝子の転位を司る機構を特定するため前後領域の配列を決定した。その結果、rmtC遺伝子の直上流に転位因子であるISEcp1の存在が確認された。R388プラスミドを受容プラスミドとして転位実験を行ったところ、rmtC遺伝子はISEcp1とともにDNA間を移動した。この転位能はISEcp1を欠損させると失われた。また、rmtC遺伝子の転写開始点を決定したところ、それはISEcp1内に存在した。上記の結果より、rmtC遺伝子の転位及び発現には直上に在るISEcp1が関与している事が判明した。2)放線菌などのアミノグリコシド産生菌は生来のAG耐性16S rRNA methyltransferase、を保持しており、それらは16S rRNA内の1405番目のグアニンをメチル化するものと1408番目のアデニンをメチル化するものとに大別される。病原細菌のプラスミドによって媒介されるAG耐性16S rRNA methyltransferaseは現在5種類報告されており、これらは全て16Sr RNA内の1405番目のグアニンをメチル化するものである。現在までに病原細菌より1408番目のアデニンをメチル化するタイプは発見されていない。そこで、本邦の医療施設より分離された各種病原細菌を対象に、1408番目のアデニンをメチル化するタイプの16S rRNA methyltransferaseを産生する株を検索した結果、大腸菌ARS3株より新規のプラスミド媒介性16S rRNA methyltransferase遺伝子(pamAと命名)を発見した。本酵素は、SAM存在下で30S ribosomal subunitの骨格となる16S rRNAにメチル基を添加した。Primer extension法によりメチル基が付加されたのは1408番目のアデニンであることを確認した。