イソプレンユニット生合成経路を標的とした抗菌剤と抗マラリア剤開発のための探索研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18032022
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 葛山 智久 東京大学, 生物生産工学研究センター, 助教授 (30280952)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 洋子 北里大学, 北里生命科学研究所, 教授 (80197186)
• Keywords: 放線菌 / 生理活性 / テルペノイド / 抗菌性 / 阻害剤

Research Abstract

本研究では、非メバロン酸経路(MEP経路)を標的とした上記薬剤のリード化合物となりうる新しい生体機能分子を、微生物の代謝産物を中心に広く天然有機化合物に求めることを目的として以下の研究を行つた。
非メバロン酸経路の特異的阻害剤のスクリーニングにあたっては、枯草菌の形質転換体を利用して、研究分担者から提供される放線菌とカビの代謝産物についてアッセイを行った。しかしながら、これまでのところ微生物代謝産物からは候補サンプルは得られていない。
そこで、植物に対して白化作用があることからMEP経路の阻害活性が予想されていたketoclomazoneの作用機構について解析を行った。その結果、ketoclomazoneは、大腸菌から精製したMEP経路の初発酵素であるDXP synthaseを阻害し、そのIC_<50>は230μMであり、pyruvateに対しては不競合阻害を示すこと、D-glycelaldehyde 3-phosphateに対しては競合と非競合の混合阻害を示すことが判明した。また、pyruvateに対するK_i値は480μMであり、D-glycelaldehyde 3-phosphateに対してはK_iとK_i'はそれぞれ、45μMと250μMと算出された。しかしながら、ketoclomazoneは大腸菌と枯草菌に対して、128μg/ml(=ca.500 μM)の濃度においても抗菌活性を示さなかった。これは、ketoclomazoneのDXP synthaseに対するIC_<50>が高く、おそらく菌体内においてketoclomazone濃度がこれほどの高濃度までに達することが出来ないためであると推測している。平成19年度は、ketoclomazoneの誘導体についても解析を進める予定である。