2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of atomic structural platform for controlling multi-drug resistant bacteria
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15H05672
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
和知野 純一 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (00535651)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メタロベータラクタマーゼ / 阻害剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はメタロベータラクタマーゼSMB-1と化合物XとのX線結晶構造解析を実施した。化合物Xは前年度以前の研究によって発見されたSMB-1の阻害剤である。SMB-1の結晶を化合物Xが溶解したリザーバー液に一定時間浸潤させることで化合物XとSMB-1の複合体を得た。複合体結晶をシンクロトロンに持ち込み、回折データ回収を行ったところ、1.5A分解能でデータ収集を行うことができた。モデル構築を行い、阻害剤Xに相当する電子密度を確認した。阻害剤Xは酸性化合物であり、化合物X中の2つの官能基がSMB-1の活性中心にある亜鉛に配位している様子が確認された。化合物XはSMB-1やL1といったsubclass B3に属するメタロベータラクタマーゼに比較的強い阻害活性を示し、IMP-1やNDM-1といったsubclass B1に属するメタロベータラクタマーゼに対する阻害活性は弱かった。SMB-1を産生する大腸菌を対象に、阻害剤Xの生物学的阻害効果を検証した。64 mg/Lもしくは128 mg/L化合物X存在下で、メロペネムのMICの低下は2管から3管程度とわずかであった。その原因として、化合物Xの外膜透過性が低いことが関与しているものと予測された。そこで、X線結晶構造解析の結果から、化合物Xにおいて修飾可能な位置を割り出し、その部位に官能基Yを付加、外膜透過性を高める改変を施した（化合物Y)。化合物YのSMB-1に対する酵素学的阻害効果は化合物Xと同程度であったが、64 mg/Lもしくは128 mg/L化合物Y存在下で、6管程度のMICの低下が見られた。官能基Yの導入により外膜透過性が高まり、それがMICの大幅な低下に寄与しているものと予測された。
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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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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Structural Insights into the TLA-3 Extended-Spectrum β-Lactamase and Its Inhibition by Avibactam and OP05952017
Author(s)
Jin W, Wachino JI, Yamaguchi Y, Kimura K, Kumar A, Yamada M, Morinaka A, Sakamaki Y, Yonezawa M, Kurosaki H, Arakawa Y
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Journal Title
Antimicrob Agents Chemother
Volume: 61
Pages: e00501-17
Peer Reviewed
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