2016 Fiscal Year Research-status Report
ピロリ菌のビタミンB1取り込み機構解明と感染症補完療法への展開
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15K08053
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| Research Institution | Mukogawa Women's University |
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Principal Investigator |
野坂 和人 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (10228314)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヘリコバクター・ピロリ / チアミン / トランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界人口の半数以上が感染しているとされるピロリ菌Helicobacter pyloriは、胃粘膜に長期間持続感染して、胃炎、胃潰瘍、胃ガンを誘発する。現在、除菌療法としてプロトンポンプ阻害剤と抗生物質による併用療法が普及しているが、耐性菌の出現や再感染が臨床上問題となっている。
ピロリ菌はチアミンの前駆体であるピリミジン部（hydroxymethylpyrimidine、HMP）およびチアゾール部（hydroxyethylthiazole、HET）合成経路を欠失しているため、チアミンの供給を外界からの取り込みに依存しており、チアミンの輸送系を阻害する化合物は抗ピロリ菌剤として有望と思われる。そこで本研究では、ピロリ菌におけるチアミン取り込み機構を生化学的に解析し、チアミン輸送系を標的とする抗ピロリ菌剤を開発するための基盤となる知見を得ることを目的とする。
平成27年度は、先ずピロリ菌がチアミンもしくはHMPとHETの共存下でのみピロリ菌は生育することを確認した。次に、nicotinamide riboside transporter相同遺伝子（HP1290）を大腸菌で発現させたところ、細胞内チアミン濃度と[3H]チアミンの取り込み活性が上昇することが観察され、HP1290遺伝子産物（PnuT）はチアミン輸送タンパク質であることを証明した。平成28年度は、ピロリ菌SS1株を用いて、そのチアミン輸送系の生化学的性質を解析した。その結果、チアミンは促進拡散によって細胞内に取り込まれ、最適pHは7.0、最適温度は40 ℃、Km値は21μMであり、取り込み時のチアミンの認識にはピリミジン部が関わっていることが示唆された。一方、構築したHP1290遺伝子破壊株にもチアミン輸送活性が保持されていたことから、ピロリ菌にはPnuT以外にもチアミンを取り込む系が存在することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度の実験計画では、ピロリ菌におけるチアミン取り込み系の生化学的な性質を検討する予定であったが、おおむね基本的な性質を明らかにすることができた。一方、ピロリ菌のチアミン取り込みを阻害する可能性のあるHMP ribosideの合成を計画していたが、技術的に難しく、未だ成功には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の実験計画として、先ずピロリ菌におけるチアミン取り込み系を阻害する化合物の探索を行う。特に、チアミンの構造類似体、ピリミジン塩基、ピリミジン及びナイアシンヌクレオシド誘導体等のチアミン取り込み活性に及ぼす影響を観察する。ピリミジンヌクレオオシドについては引き続き化学合成も計画している。一方、PnuTタンパク質の立体構造を予測し、部位特異的変異を導入したPnuTを発現させた大腸菌でチアミン取り込み活性を測定することで、基質認識に関与すると思われるアミノ酸残基を同定し、チアミン取り込み機構を考察する。
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| Causes of Carryover |
高額の旅費や宿泊費を必要とする学会発表を１回しか行わなかったため、科研費による出張旅費が発生しなかったことがあげられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度は、HMP riboside以外のピリミジンヌクレオシドの合成を計画している。そのための有機合成用試薬代として当初の計画に上乗せして使用するつもりである。
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