活性酸素種は大腸菌における抗生物質耐性のde novo獲得を促進する

活性酸素種は大腸菌における抗生物質耐性のde novo獲得を促進する

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.21.550122v1

Wenxi Qi, Martijs J Jonker, Wim de Leeuw, View ORCID ProfileStanley Brul, View ORCID ProfileBenno H. Ter Kuile
doi: https://doi.org/10.1101/2023.07.21.550122
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要旨
殺菌性抗生物質の二次作用として生成される活性酸素種（ROS）は、細菌を死滅させる役割を果たすと考えられている。しかし、殺菌性抗生物質の亜致死レベルの投与によるde novo耐性菌の発生における活性酸素の役割については、これまでほとんど調べられてこなかった。今回我々は、活性酸素消去能が低下した単一遺伝子ノックアウト株が、亜致死レベルの殺菌性抗生物質に曝露されると、活性酸素の蓄積が促進され、耐性獲得がより速くなることを報告した。この観察と一致して、培地中の活性酸素消去剤であるチオ尿素は抵抗性の発達を減速させた。チオ尿素は、ゲノム中の8-ヒドロキシ-2'-デオキシグアノシン（8-HOdG）の取り込みと蓄積に対抗する、エラーを起こしやすいDNAポリメラーゼとDNAグリコシラーゼMutMの転写レベルをダウンレギュレートした。8-HOdGのレベルは、殺菌性抗生物質とのインキュベーション後に有意に増加したが、活性酸素消去剤であるチオ尿素で処理すると減少した。これらの観察から、大腸菌では亜致死レベルの活性酸素がde novo抵抗性の発現を刺激し、抗生物質によって誘導されるホルモン応答のメカニズム的根拠となることが示唆された。
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2023年7月22日掲載
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