病原性真菌カンジダグラブラターにおけるグルカン合成酵素の細胞内極性と機能解析

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高度医療の発達及び高齢化が進む中、免疫力の低下した易感染状態の患者が増加している。病原真菌は、このような患者に対して重篤な感染症を起こす。新興性病原真菌であるカンジダグラブラータは、最も新しい抗真菌薬であるエキノキャンディン系抗真菌薬に対して通常は感受性であるが、耐性菌が出現し問題になりつつある。本研究計画では、カンジダグラブラータのエキノキャンディン系抗真菌薬に対する耐性化機構を研究してきたニュージーランド、オタゴ大学とカンジダグラブラータの分子生物的解析を得意とする本申請申請代表者との共同研究である。エキノキャンディン系抗真菌薬は、β-1,3グルカン合成遺伝子を標的とする薬剤であるが、カンジダグラブラータは、2種類のβ-1,3グルカン合成遺伝子(FKS1とFKS2)を有しており、これらの遺伝子の変異によってエキノキャンディン系に対して耐性化を示す。本研究の目的は、2つのβ-1,3グルカン合成酵素の産生と構成、さらにエキノキャンディン系抗真菌薬に対する耐性化機構を理解することである。まず、定量PCR法によってFKS1とFKS2の転写を比較したところ、FKS2が増殖初期段階において発現量が多く、増殖後期においてはFKS1の発現量が多かった。各遺伝子の欠損株を作製し、同様の解析を行ったところ、FKS1欠損株では増殖初期、後期ともFKS2の発現量が多く、FKS2欠損株では増殖初期、後期ともFKS1の発現量が多かった。また、培地中にエキノキャンディン系抗真菌薬を添加し、同解析を行ったところ、2つの遺伝子共に発現量の上昇が確認された。以上の結果より、β-1,3グルカン合成遺伝子産物の不足を感知し、フィードバックする機構が存在することが明らかになった。今後この機構を詳細に解析し、より優れた抗真菌薬の開発に反映させていきたい。