Studies on the potentiators of antifungal activities of amphotericin B

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15284
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: Keisuke Kobayashi 北里大学, 薬学部, 講師 (80794734)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 天然物 / 真菌感染症 / ケミカルバイオロジー / 細胞膜 / 脂質 / 抗真菌 / アムホテリシンB

Outline of Final Research Achievements

The cyclic tetrapeptide nectriatide is a potentiator of the antifungal amphotericin B (AmB) activity. To elucidate the mechanism of action, we several chemical probes of nectriatide were synthesized. Lipid-binding assay using a biotinyl-probe and membrane-binding liposome assay revealed that nectriatides showed the affinity for ergosterol. Fluorescent microscopy clearly showed that fluorescent-probe was distributed at cell membrane. These results suggested that nectriatides may bind fungal cell membrane and affect the affinity of AmB to ergosterol. To clarify in vivo efficacy of nectriatides, we carried out in vivo-mimic infection assay using the silkworm. All silkworms infected with C. albicans died within 60 h. This time was extended by treating with AmB . The combinational treatments of nectriatides and AmB showed further survival-time extension compared to a treatment of AmB only, indicating that nectriatides have a potential to be effective in vivo.

Free Research Field

天然物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で、NCTは、細胞毒性や抗菌活性を全く示さずに、ある種の真菌細胞膜脂質を特異的に認識することを明らかとした。NCTの作用機序を完全に解明することは、生体膜脂質に関する基礎生物学的な新たな知見をもたらすことが学術的に期待されるだけでなく、膜脂質の挙動を長時間モニターできる研究用ツールとしてのNCTの応用も期待できる。臨床面では、薬剤耐性真菌の出現などから真菌感染症に対する対策は重要である。本研究で、NCTはin vivoレベルでも有効性を示す可能性を示した。今後、NCTは、既存の抗真菌薬の効果を最大限に高めるという、新たな「抗真菌感染症薬」のシードとして利用されることが期待される。