DNA複製開始反応をターゲットとした新規抗菌剤の開発

• Project/Area Number: 16017265
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 水島 徹 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 教授 (00264060)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000); Fiscal Year 2005: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2004: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
• Keywords: DNA複製開始反応 / 新規抗菌剤 / DnaA / ATP / ORC

Research Abstract

医療現場において、MRSA (メシチリン耐性黄色ブドウ球菌)などの薬剤耐性病原菌が大きな問題となっている。これら耐性菌は既存の多くの抗菌剤に対し耐性を示すので、この問題の解決のためには、既存の抗菌剤とは違う全く新しいターゲットを持つ新規抗菌剤の開発が必要である。本研究の目的は、我々がこれまで行ってきた細菌の染色体DNA複製開始蛋白質DnaA、及び真菌の染色体DNA複製開始蛋白質ORCに問する研究成果を土台にして、染色体DNA複製開始反応をターゲットとする新しい抗菌剤を開発することである。今年度我々は以下の研究成果を上げた。
1.DnaAのATP結合阻害剤に問しては、昨年度合成した10種類以上の新規化合物のATP結合阻害活性、抗菌活性を解析した。その結果、ATP結合阻害活性がかなり強く、抗菌活性もかなり強い化合物が得られた。またこの化合物は、DNA複製反応を特異的に阻害することにより、抗菌作用を発揮していることを見いだした。
2.ATP結合活性以外をターゲットとしたDnaAの阻害剤の開発に開しては、膜リン脂質結合活性、及び重合活性)に関して、アッセイ系を確立した。
3.ORCの種々の活性に関しては、ATP結合、ATPase、膜リン脂質結合、重合、MCM結合活性に開与するサブユニット(機能ドメイン)の決定に、世界で初めて成功した。またその機能ドメインに変異を導入した変異ORCを作成し、その機能を解析したところ、ATPase活性、及び重合活性に開する変異ORCが複製開始活性を全く持たないのに対し、ATP結合、ATPase、膜リン脂質結合、重合、MCM結合活性を持たないORCは弱いながらも複製開始活性を示した。以上の結果は、抗真菌薬のターゲットとして、ATPase活性、及び重合活性が有望であることを示唆している。

Research Products

• [Journal Article] Induction of claudin-4 by non-steroidal anti-inflammatory drugs and its contribution to their chemopreventlve effect. (2005)
  • Author(s): Mima, S.
  • Journal Title: Cancer Res. 65 Pages: 1868-1876
• [Journal Article] Remarkable Synergies between Baicalein and Tetracycline, and Baicalein and beta-Lactams against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. (2005)
  • Author(s): Fujita, M.
  • Journal Title: Microbiol Immunol. 49 Pages: 391-396
• [Journal Article] AbeM, an H+-coupled multidrug efflux pump belonging to the MATE family of Transporters, from Acinetobacter baumannii. (2005)
  • Author(s): Su, X-Y.
  • Journal Title: Antimicrob. Agents Chemother. 49 Pages: 4362-4364
• [Journal Article] Involvement of intracellular Ca^<2+> levels in non-steroidal anti-inflammatory drug-induced apoptosis. (2005)
  • Author(s): Tanaka, K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 31059-31067
• [Journal Article] Geranylgeranylacetone protects membranes against non-steroidal anti-inflammatory drugs. (2005)
  • Author(s): Ushijima, H.
  • Journal Title: Mol.Pharmacol. 68 Pages: 1156-1161
• [Journal Article] Celecoxib up-regulate endoplasmic reticulum chaperones that inhibit celecoxib-induced apoptosis in human gastric cells. (2005)
  • Author(s): Tsutsumi, S.
  • Journal Title: Oncogene. (In press)
• [Journal Article] Role of direct cytotoxic effects of NSAIDs in the induction of gastric lesions. (2004)
  • Author(s): Tomisato, W
  • Journal Title: Biochem.Pharmacol 67 Pages: 575-585
• [Journal Article] Analysis on Origin Recognition Complex containing Orc5p with defective Walker A motif (2004)
  • Author(s): Takahashi, N
  • Journal Title: J.Biol.C 279 Pages: 8469-8477
• [Journal Article] Adaptive cytoprotection induced by pre-treatment with ethanol protects against gastric cell damage by NSAIDs (2004)
  • Author(s): Tanaka, K
  • Journal Title: Dig.Dis.Sci. 49 Pages: 210-217
• [Journal Article] ADP-binding to Origin Recognition Complex of Saccharomyces cerevisiae. (2004)
  • Author(s): Takenaka, H
  • Journal Title: J.Mol.Biol. 340 Pages: 29-37
• [Journal Article] NSAIDs induce apoptosis through endoplasmic reticulum stress response in gastric mucosal cells. (2004)
  • Author(s): Tsutsumi, S
  • Journal Title: Cell Death Differ. 11 Pages: 1009-1016
• [Journal Article] Membrane permeabilization by non-steroidal anti-inflammatory drugs. (2004)
  • Author(s): Tomisato, W
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commum 323 Pages: 1032-1039