2002 Fiscal Year Annual Research Report
リボソーム再生系を標的としたNMRによる相互作用解析法と新規抗菌剤の開発
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14370756
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小林 祐次 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (20127228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 卓也 大阪大学, 薬学研究科, 助手 (00294116)
大久保 忠恭 大阪大学, 薬学研究科, 助教授 (90272997)
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| Keywords | リボソーム / RRF / NMR / 分子間相互作用 / 抗菌剤 / ドラッグデザイン |
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| Research Abstract |
リボソーム再生因子RRFの関わる分子間相互作用をNMRによって検出するために、様々な菌種由来のリボソーム再生因子のクローニング、大量発現系の構築並びに精製系の確立をおこなった。結果として、E. coli, V. parahaemolyticus, P. aeruginosa, T. maritima, T, thermophilus, A. aeolicus由来RRFについて、^<13>C,^<15>N等の安定同位体で標識した試料を大量調製する系を確立した。続いて、多核多次元NMR法によってNMRシグナルの帰属を行い、上記のRRFについて主鎖原子の帰属を完了することができた。また、RRF阻害剤の合理的設計のため、新たにE. coli由来RRF変異体及びV. parahaemolyticus由来RRFについてX線結晶構造解析によってその立体構造を決定した。これは常温菌由来RRFの単独状態での立体構造としては最初のものである。立体構造が決定されたRRFに対してはその阻害剤候補をコンピューターを利用したデータベースからのバーチャルスクリーニングによって選別した。また安定同位体標識したRRFと得られたライブラリー分子群との相互作用をNMRによって検出することを試み、実験系の最適化を行った。
さらにRRFとリボソームとの相互作用様式を解明することでRRF阻害剤設計のための知見を得ることを目的として、RRFのドメイン相当分子を設計・調製し、リボソームとの結合を表面プラズモン共鳴等の手法によって解析した。その結果、RRFとリボソームとの新たな結合モデルを提唱することができた。また設計した分子がRRFを競合的に阻害することを明らかとし、それを最適化することによって新規なリボソーム再生系阻害剤を開発できる可能性を示すことができた。
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[Publications] Nakano, H. et al.: "Structure and binding mode of a ribosome recycling factor(RRF)from mesophilic bacterium"J. Biol. Chem.. 278. 3427-3436 (2003)
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[Publications] Inui, T. et al.: "Characyerization of the unfolding process of lipocalin-type prostaglandin D synthase"J. Biol. Chem.. 278. 2845-2852 (2003)
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[Publications] Hemmi, H. et al.: "Inhibitory specificity change of ovomucoid third domain of the silver pheasant upon introduction of an engineered Cys14-Cys39 bond"Biochemistry. 42. 2524-2534 (2003)
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[Publications] Hemmi, H. et al.: "Solution structure of ascidian trypsin inhibitor determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy"Biochemistry. 41. 10657-10664 (2002)
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[Publications] Nakano, H. et al.: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of a mutant of ribosome recycling factor from Escherichia coli, Arg132Gly"Acta Crystallogr. Sect. D Biol.. 58. 124-126 (2002)
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[Publications] Yoshida, T.: "Backbone NMR assignments of ribosome recycling factors(RRFs)from Escherichia coli and Thermotoga maritima"J. Biomol. NMR. 22. 195-196 (2002)
