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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Characterization of IMP-1, a major carbapenem resistance factor in bacteria

Research Project

Project/Area Number 15H04868
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

荒川 宜親  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10212622)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
KeywordsIMP-1 / メタロベータラクタマーゼ / 阻害剤
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、官能基Xを保有する化合物ライブラリー(2000種程度)を対象に、IMP-1メタロベータラクタマーゼの阻害剤探索を行った。化合物存在下におけるメロペネムの最小発育阻止濃度(MIC)の低下を指標に生物学的阻害効果を、精製IMP-1のメロペネム分解活性の低下を指標に酵素学的阻害効果を検証した。いずれの評価においても強い阻害効果を示した化合物Zについてさらに検討を続けた。化合物ZはIMP-1を産生する複数の臨床分離株に対しても阻害効果を示した。また、IMP-1産生菌のみならず、NDM-1、VIM-2といったsubclassB1メタロベータラクタマーゼを産生する大腸菌に阻害効果を示し、さらに、L1やSMB-1といったsubclassB3メタロベータラクタマーゼ産生菌についても阻害効果を示した。しかし、subclassB2メタロベータラクタマーゼを産生する大腸菌には阻害効果を示さなかった。したがって、化合物Zは複核のMBLに対して広汎な阻害活性を示す可能性が示唆された。そこで、阻害機構の詳細を明らかにするため、IMP-1と阻害剤Zの複合体結晶の作製を試みた。複数の結晶について解析を行ったが、現段階では、化合物Zに相当する電子密度は未だ確認されていない。
今回の研究で、化合物Z以外にも幾つかのIMP-1阻害剤が発見された。その中には既知のメタロベータラクタマーゼ阻害剤の誘導体やキレート剤なども含まれていたが、これまでにメタロベータラクタマーゼ阻害剤として報告のない低分子化合物も複数含まれていた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Detection of Escherichia coli Producing CTX-M-1-Group Extended-Spectrum β-Lactamases from Pigs in Aichi Prefecture, Japan, between 2015 and 2016.2018

    • Author(s)
      Chihiro Norizuki, Kumiko Kawamura, Jun-ichi Wachino, Masahiro Suzuki, Noriyuki Nagano, Takaaki Kondo, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Jpn J Infect Dis

      Volume: 71(1) Pages: 33-38

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2017.206

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predominance of Serogroup 19 CC320/271 among Penicillin-Nonsusceptible Streptococcus pneumoniae Isolates after Introduction of the PCV7 Vaccine in Several Regions of Japan.2018

    • Author(s)
      Mitsuru Oodate, Kouji Kimura, Hirotsugu Banno, Satoru Yokoyama, Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, Yoshinori Hasegawa, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Jpn J Infect Dis

      Volume: 71(1) Pages: 14-20

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2017.236

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recurrence of Escherichia coli meningitis in a preterm infant and co-infection of echovirus 18.2017

    • Author(s)
      Kentaro Kato, Hiroshi Mizumoto, Kousaku Matsubara, Atsuko Hata, Jun-ichi Wachino, Yoshichika Arakawa, and Daisuke Hata
    • Journal Title

      IDCases

      Volume: 10 Pages: 135-137

    • DOI

      10.1016/j.idcr.2017.11.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of multidrug resistant group B streptococci with reduced penicillin susceptibility forming small, less hemolytic colonies.2017

    • Author(s)
      Hirotsugu Banno, Kouji Kimura , Yosuke Tanaka, Tsuyoshi Sekizuka, Makoto Kuroda, Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, Keiko Yamada, Keigo Shibayama, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      PLOS one

      Volume: 12(8) Pages: e0183453

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0183453

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Insights into the TLA-3 Extended-Spectrum β-Lactamase and Its Inhibition by Avibactam and OP05952017

    • Author(s)
      Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, Yoshihiro Yamaguchi, Kouji Kimura, Anupriya Kumar, Mototsugu Yamada, Akihiro Morinaka, Yoshiaki Sakamaki, Minoru Yonezawa, Hiromasa Kurosaki and Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 61(10) Pages: e00501-17

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Avibactam-, OP0595-TLA-3 ベータラクタマーゼ複合体のX線結晶構造解析2018

    • Author(s)
      Wanchun Jin, 和知野純一, 木村幸司, 荒川宜親
    • Organizer
      第91回日本細菌学会総会
  • [Presentation] Carbapenem Resistance due to Amino Acid Insertion in Penicillin-Binding Protein of 3 of beta-Lactamase-Negative Ampicillin-Resistant Haemophilus Influenzae2017

    • Author(s)
      Kazuki Kitaoka, Kouji Kimura, Hirotsugu Banno, Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, and Yoshichika Arakawa
    • Organizer
      第54回日本細菌学会中部支部総会
  • [Presentation] Characterization of Group B Streptococci with Reduced Penicillin Susceptibility Forming Small Less-beta-Hemolytic Colonies on Sheep Blood Agar2017

    • Author(s)
      坂野弘嗣、木村幸司、田中洋輔、関塚剛史、黒田誠、和知野純一、山田景子、柴山恵吾、荒川宜親
    • Organizer
      第54回日本細菌学会中部支部総会
  • [Presentation] メタロベータラクタマーゼVIM-2の精製と阻害剤探索2017

    • Author(s)
      仲崇天、和知野純一、木村幸司、荒川宜親
    • Organizer
      第54回日本細菌学会中部支部総会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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