エシェリキア・コライの外膜チャネルOmpF経由でのフッ素ヒノロン吸収の定量化
Jehangir Cama1, Harsha Bajaj2, Stefano Pagliara1,3
1Biological and Soft Systems, Cavendish Laboratory, Department of Physics, University of Cambridge , JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|October 20, 2015
まとめ
この研究は,細菌における抗生物質の吸収を測定するための新しい測定法を導入しています. 検査では,OmpFポリンがノルフロクサシン抗生物質の蓄積を高め,細菌の耐性に影響を及ぼすことが明らかになりました.
科学分野:
- 微生物学
- バイオ物理学
- 薬物の配達
背景:
- 抗生物質耐性症は 増加する脅威であり 薬剤の蓄積が 微生物に減少したことが原因です
- バクテリアの膜に 薬物の吸収を定量化することは まだ課題です
- 薬の浸透性を理解することは 効果的な抗菌戦略の開発に不可欠です
研究 の 目的:
- 単一のリポソームで薬物の吸収を定量化するための新しい光流体測定法を開発し,検証する.
- ノルフロクサシン蓄積におけるEscherichia coli外膜チャンネルOmpFの役割を調査する.
- ノルフロクサシンとOmpFの相互作用と細菌の感受性に対するpHの影響を明らかにする.
主な方法:
- 単一リポソーム薬剤吸収試験のための半量的な光流体測定法の開発.
- バクテリア膜をモデル化するために,OmpFで再構成されたプロテオリポソームを使用します.
- 生理学的条件をシミュレートするためにpH5とpH7で測定を行う.
- 単一チャネル電気生理学を行い,電圧に依存した薬物輸送を評価する.
主要な成果:
- OmpFポリンは,pH 5とpH 7の両方で,プロテオリポソーム膜を通過するノルフロキサシンを著しく強化します.
- 純粋なフォスフォリピド膜と比較して,OmpFはノルフロクサシンの浸透性を約50倍に増加させた.
- 1 mMの濃度グラデントの下では,OmpFトリマー毎秒 ~ 10 のノルフロクサシン分子の流量が推定されました.
- 膜を越えた電圧は,拡散に加えて,電場による吸収を誘導することが判明しました.
結論:
- 開発された光流体分析は,薬剤と膜の相互作用を研究するための信頼できる方法を提供します.
- OmpFは,細菌におけるフッ素キノロン抗生物質の蓄積を促進する上で重要な役割を果たします.
- この発見は,抗生物質耐性に関連するフッ素ヒノロンに対する細菌の感受性におけるpH媒介による変化のメカニズムを示唆している.
