2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K07857
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山村 初雄 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80220440)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | 抗菌剤 / 耐性菌 / シクロデキストリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来型の抗菌剤に対する耐性菌の出現と蔓延は世界的問題である。これに対して細菌の膜を傷害する天然抗菌ペプチドは耐性菌に有効であると注目されている。研究者は複数のアルキルアミノ基を集積したオリゴ糖シクロデキストリンが細菌の膜を傷害し、天然ペプチドに匹敵する抗菌性を現すことを見出した。ここでは抗菌オリゴ糖の構造と活性の関係を調べ、その優れた特徴を理解して発展させるために研究を行った。本年度は、平成２７年度に得られた合成研究の成果をもとに、シクロデキストリンを原料に、分子上のアルキルアミノ基の数が異なる物質を合成した。また、３種のシクロデキストリンのうち、もっぱらβおよびγシクロデキストリンと、複数の膜傷害基を環状に配置することが必須なのかを明らかにするために合成した直鎖のマルトオリゴ糖、グルコース、そして直鎖アミロース誘導体の合成を行い、グラム陽性菌（黄色ブドウ球菌、枯草菌）、グラム陰性菌（大腸菌、ネズミチフス菌、緑濃菌）に対する抗菌性を、最小発育阻止濃度を測定して評価した。顕著な抗菌性を認めた物質については、ＭＲＳＡ等の薬剤耐性菌に対する試験を実施した。次に、溶血性試験を行い、血中投与を想定した動物細胞への毒性を評価した。そして細菌膜傷害については、細胞質膜傷害による細胞膜電位の変化を、蛍光色素（Disc3）を活用して、グラム陰性菌外膜の傷害は外膜が傷害されることで蛍光色素（NPN）が膜に取り込まれて蛍光を強めることで調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、各種シクロデキストリン誘導体およびマルトオリゴ糖誘導体を系統的に合成し、それを用いて各種試験を実施することが目的であった。研究実績の概要に記したようにシクロデキストリンおよびマルトオリゴ糖誘導体について抗菌性を最小発育阻止濃度によって評価し、動物細胞の毒性を溶血試験で評価し、細胞質膜およびグラム陰性菌外膜の傷害を蛍光色素を用いて定量的に評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度に得られた結果をもとに、残る抗菌オリゴ糖について、順次、合成を行い、グラム陽性菌（黄色ブドウ球菌、枯草菌）、グラム陰性菌（大腸菌、ネズミチフス菌、緑濃菌）に対する抗菌性について明らかでない物質の最小発育阻止濃度を測定する。顕著な抗菌性を認めた物質については、ＭＲＳＡ等の薬剤耐性菌に対する試験を実施する。次に、溶血性試験を行い、血中投与を想定した動物細胞への毒性が評価する。そして細菌膜傷害について蛍光色素および外膜非透過性の抗生物質が活性をあらわす現象を活用して研究を行う。これらにより抗菌オリゴ糖の構造と活性の関係を系統的に明らかにして一般化し、薬剤耐性菌に対抗する物質へと展開する研究基盤を構築する。
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| Causes of Carryover |
研究計画は円滑に遂行できたので、少額の次年度使用額を生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額と合算して使用し、年度末までに研究計画を円滑に遂行する。
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