2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms for metabolisms of bacterial reactive sulfur species: implication in antibacterial resistance
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15H03115
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
澤 智裕 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (30284756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤池 孝章 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20231798)
居原 秀 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60254447)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生体機能物質 / 活性イオウ分子 / 酸化ストレス / 抗生物質 / 薬剤耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
システインチオール基［Cys-SH］にさらに過剰なイオウ原子が付加したシステインパースルフィド［Cys-SSH］やポリスルフィド［Cys-S(S)nH］はその強力な抗酸化活性が明らかになり、活性酸素の多彩な生理活性を制御する活性イオウ分子として注目されている。本研究では、活性イオウ分子のハイスループット解析法を構築し、既に確立した質量分析に基づく精密同定・定量法と、大腸菌の網羅的遺伝子欠損株を駆使して、これまでほとんど分かっていない細菌における活性イオウ分子の代謝（生成、分解）機構を解明する。さらに近年明らかになりつつある抗菌剤の殺菌機構における活性酸素の作用に対して、活性イオウ分子がどのように関わっているのか、その分子基盤を明らかにし、新しい抗菌剤感受性の制御機構の解明に向けた研究を推進する。これまでに、様々なグラム陰性菌において、システインパースルフィド、グルタチオンパースルフィドが内因性に生成していること、さらに細菌のパースルフィドが活性酸素に対して防御的に作用していることが示唆された。本年度は、菌体内でどのような機構によりパースルフィドが生成しているかを解析した結果、cysteinyl-tRNA synthetase(CARS)がシステインを基質とし直接システインパースルフィドを合成する極めてユニークな活性があることを発見した。このことから、CARSは抗菌治療の新しい分子標的として、その阻害剤の探索も含めた今後の研究が期待される。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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