クオーラムセンシングを標的とした抗細菌剤の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15580065
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中山 二郎 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (40217930)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 宏次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30280788)
• Keywords: クオーラムセンシング / 腸球菌 / 環状ペプチドフェロモン / 自己誘導ペプチド / アンタゴニスト / ポスト抗生物質 / 病原性プロテアーゼ / ゼラチナーゼ

Research Abstract

クオーラムセンシング(菌密度依存的遺伝子発現制御機構)は近年の細菌学において大変注目されている細菌界で広く見られる現象である。特に、病原性細菌の病原因子発現がこのクオーラムセンシングにより制御されている例が多く報告されていることから、クオーラムセンシングはポスト抗生物質薬剤開発のターゲットの一つとして注目されている。本研究は、申請者が発見した腸球菌の病原性プロテアーゼの発現制御に関わるクオーラムセンシングを標的とした薬剤の開発を最終目的としている。具体的には、そのクオーラムセンシングにかかわる二つの分子をターゲットに薬剤開発を進めている。一つは、クオーラムセンシングの誘導因子である環状ペプチドフェロモンGBAPの受容体FsrC拮抗剤の開発である。これに関しては、種々のGBAPアナログを合成し構造活性相関実験を行うことから始めている。これまでの研究から、GBAPの活性には環を形成している9アミノ酸残基のコアの部分だけでなく、N末端2残基のテール部分をその活性およびFsrCへの結合に必須であることは示唆された。もう一つはGBAPの生合成酵素であるFsrBをターゲットとした薬剤の開発である。これに関しては、まずFsrBの阻害を検出するためのアッセイ系を構築した。臨床分離株からFsrBのフレームシフト変異株OU510株を見出し、OU510株を指不菌として利用することでGBAPの定量が正確に行えることが判明した。現在OU510株を用いて、GBAP生合成阻害剤を生産する放線菌のスクリーニングを行っている。さらにFsrBの腸球菌における大量発現系の構築にも成功した。本発現系を用いることで、今後、FsrBのGBAP生合成における詳細な分子機構を解析できるものと考えられ、それらの情報からFsrB阻害剤の開発のヒントが得られるものと期待される。

Research Products

• [Publications] Jiro Nakayama et al.: "High-throughput PCR screening of genes for three-component regulatory system putatively involved in quorum sensing from low G+C gram-positive bacteria"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67・3. 480-489 (2003)
• [Publications] 中山二郎: "腸球菌の菌体外プロテアーゼ発現をコントロールするクオーラムセンシング"Bacterial Adherence & Biofilm. (印刷中). (2004)
• [Publications] 中山二郎ら: "環状ペプチドフェロモンをオートインデューサーとするブドウ球菌および腸球菌のクォーラムセンシング"臨床と微生物. (印刷中). (2004)
• [Publications] 中山二郎: "腸内フローラ・宿主・細菌間の相互作用"学会出版センター(印刷中). (2004)