2010 Fiscal Year Annual Research Report
超高解像度X線結晶解析を利用した抗生物質作用機序および耐性機序に関する研究
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22590401
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| Research Institution | Josai International University |
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Principal Investigator |
額賀 路嘉 城西国際大学, 薬学部, 准教授 (20251150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内 希 城西国際大学, 環境社会学部, 助教 (20398556)
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| Keywords | 感染症 / 抗生物質 / 酵素 / タンパク質 / 構造生物学 |
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| Research Abstract |
申請内容の(A)クラスAβ-ラクタマーゼ:カルバペネム剤複合体のX線結晶解析および(B)クラスCβ-ラクタマーゼ:カルバペネム剤複合体のX線解析の研究成果として、ICACCにて、精密化途中の研究データをもとに、発表を行った。クラスAラクタマーゼとしてはSHV-1、クラスCラクタマーゼはEnterobacter cloacae P99由来の染色体性βラクタマーゼを材料に、カルバペネムはドリペネムとパニペネムを用いてそれぞれの複合体をSoakingを利用して形成、高エネルギー加速器研究機構、PF-ARにてX線照射実験を行った。それぞれの場合において、1.2Å以上の高解像度の回折データを得ることができた。これをもとに等方性温度因子モデルを用い、活性中心にアシル中間体として存在するカルパペネムとともにβ-ラクタマーゼの構造モデルの精密化を行った。クラスAの場合は、これまでの知見から大きく異なる成果を得ることができなかったが、クラスCβ-ラクタマーゼでは、AmpC-イミペネム複合体の場合と全く異なる結合形態が明らかとなった。この結合形態は、モノバクタム剤に類似した阻害形式であり、クラスCβ-ラクタマーゼに対するカルバペネムの阻害形式として新規の発見であり、オリジナリティが高いものと考えられる。学会発表後、現在、異方性温度因子モデルを使い、水素原子を含むモデルの精密化が最終段階に入っており、論文発表を行うべく準備をしたい。
そのほか、NDM-1由来のクラスBβ-ラクタマーゼのX線結晶解析を行うべく、遺伝子発現系の構築とその精製過程の確立を行った。今後、結晶を得て、一昨年、国内でも問題となった多剤耐性菌由来のクラスBβ-ラクタマーゼの構造解析を行いたいと考えている。
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