• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2009 Fiscal Year Annual Research Report

感染症治療薬の開発を指向したD-Ala-D-Alaリガーゼの構造解析

Research Project

Project/Area Number 20790035
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

的場 康幸  Hiroshima University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (90363051)

Keywords構造生物学 / 抗生物質 / ドラッグデザイン
Research Abstract

細胞壁合成に関与するD-Ala-D-Alaリガーゼ(DDL)は,D-サイクロセリン(DCS)により阻害される。しかしながら,DCS生産菌から取得したDDLは,DCSによって阻害を受けにくく,自己耐性因子のひとつとして機能していた。本研究では,DCSをリード化合物とした新規の感染症治療薬の開発に向け,DCS耐性DDLの薬剤耐性機構を原子レベルで明らかにすることを目的とした。種々のDDLのアミノ酸配列を比較すると,活性中心近傍に存在するアミノ酸残基は高度に保存されている。しかしながら,DCS感受性DDLの代表例である大腸菌由来DDLでは,保存されたTyr210残基が2番目のD-Alaを収容するポケットに存在するものの,DCS耐性DDLにおける対応する残基はPhe246であった。このPhe246残基がDCS耐性に寄与しているとの仮説を立て,本残基をTyrに置換した変異体を作製した。この変異体を発現する大腸菌株は,野生型を発現している大腸菌株に比べDCS感受性になっていた。また,変異体を精製し酵素学的パラメーターを求めたところ,D-Alaに対する親和性が著しく減少し,DCSに対する親和性はやや増加していることが明らかとなった。一方,大腸菌DDLのTyr210残基をPheに置換すると,この変異体を発現する大腸菌株は,野生型を発現している大腸菌株に比べDCS耐性になった。また,変異体を精製し酵素学的パラメーターを求めたところ,D-Alaに対する親和性はほぼ変化せず,DCSに対する親和性がやや減少していた。これらのことから,DCS耐性DDLのPhe246がDCS耐性に関与していることが明らかとなった。また,DCSの生合成中間体はDCS類似化合物として使用できるのではないかと考え,DCSの生合成機構を明らかにした。

  • Research Products

    (3 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] Catalytic mechanism of bleomycin N-acetyltransferase proposed on the basis of its crystal structure2010

    • Author(s)
      Oda K, et al.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 285

      Pages: 1446-1456

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular cloning and heterologous expression of a biosynthetic gene cluster for the antitubercular agent D-cycloserine produced by Streptomyces lavendulae2010

    • Author(s)
      Kumagai T, et al.
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy 54

      Pages: 1132-1139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel tyrosine-phosphorylated protein inhibiting the growth of Streptomyces cells2009

    • Author(s)
      Kumagai T, et al.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications 385

      Pages: 534-538

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi