2019 Fiscal Year Research-status Report
細菌が分布する病原タンパク質を分子標的とした新規抗菌薬開発
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19K15750
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西出 旭 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (80807652)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ユビキチン / エフェクター / 細菌感染 / 抗菌薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
病原細菌が感染時に宿主細胞へ分泌するタンパク質Xは、ユビキチンを付加するユビキチンリガーゼ活性を持ち、宿主タンパク質へユビキチンを修飾し、分解経路へ導くことで、宿主の防御応答を抑え、病原細菌の感染を促進する。これまでにタンパク質Xと結合する化合物のスクリーニングを行い、候補化合物を同定している。
本研究は①化合物によるタンパク質Xに対する阻害活性測定、②タンパク質Xと化合物の相互作用解析、③タンパク質Xと化合物の複合体結晶構造解析を行い、候補化合物を評価および選別を行うことで④化合物を最適化しタンパク質X阻害剤の創出を目指す。タンパク質Xは幅広い病原細菌に保存されており、タンパク質X阻害剤は病原細菌の感染を抑える新規の抗菌薬となることが期待される。
本年度は、計画通り①～③の実験に着手した。①阻害活性測定はin vitroで候補化合物を含む条件下でのタンパク質Xの活性を測定することで行い、タンパク質Xの活性を阻害する化合物を見出した。②活性阻害が認められた化合物について、等温滴定カロリメトリを用いた相互作用解析を行った。相互作用解析の結果、2種の化合物について結合時に生じる熱量変化を測定することができたが、解離定数KDの決定には至らなかった。③立体構造解析では、タンパク質X単独および、候補化合物とタンパク質Xを混和した試料で結晶化スクリーニングを行い、単独条件と候補化合物を混合した条件の両者で結晶を得ることができた。
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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
in vitroでの阻害活性測定を行うことで、候補化合物を絞りこみ3種類の化合物を同定した。相互作用解析を行った結果、2種類の候補化合物について、タンパク質Xと結合している結果が得られた。更に、化合物タンパク質X複合体の結晶化スクリーニングにより立体構造解析に必要な結晶を得ることができた。以上の結果から、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は計画通り、化合物タンパク質X複合体立体構造の決定を目指し、得られた結晶の回折実験、構造解析を行う。また、化合物の最適化のためには高分解能の構造情報が必要であり、良好な結晶を得るために結晶条件の塩、pH、沈殿剤濃度の最適化を行う計画である。また、一部の化合物は水溶媒に対して極めて低い溶解度を示し、in vitroでの阻害活性測定や相互作用解析を用いることができなかった。そのため、溶解度の低いこれら候補化合物も評価するために、類縁化合物を用いて溶媒の検討しin vitroでの阻害活性測定、非水溶媒を用いることができる培養細胞内での阻害活性測定実験の実施を計画している。
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| Causes of Carryover |
次年度は計画通り、化合物タンパク質X複合体立体構造の決定を目指し、得られた結晶の回折実験、構造解析を行う。また、化合物の最適化のためには高分解能の構造情報が必要であり、良好な結晶を得るために結晶条件の塩、pH、沈殿剤濃度の最適化を行う計画である。また、一部の化合物は水溶媒に対して極めて低い溶解度を示し、in vitroでの阻害活性測定や相互作用解析を用いることができなかった。そのため、溶解度の低いこれら候補化合物も評価するために、類縁化合物を用いて溶媒の検討しin vitroでの阻害活性測定、非水溶媒を用いることができる培養細胞内での阻害活性測定実験の実施を計画している。
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