2011 Fiscal Year Research-status Report
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌に有効な微生物由来耐性克服剤の創製
| Project/Area Number |
23790020
|
|---|
| Research Institution | Kitasato University |
|---|
Principal Investigator |
小山 信裕 北里大学, 薬学部, 助教 (60439156)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
|
| Keywords | 感染症 / MRSA / 天然物 / ケミカルバイオロジ－ / 結合タンパク質 |
|---|
| Research Abstract |
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）は、院内感染の原因菌として社会的な問題となっており、耐性菌に有効な薬剤の開拓のみならず新しい創薬ターゲットの提供が求められている。申請者のグループで微生物由来として初めて発見したcyslabdanとstemphone類は、構造的にも活性的にも特色ある化合物であることから、既存の抗 MRSA 剤とは異なる作用機序を有することが期待されている。本研究では、MRSA 抽出タンパク質を材料に、活性発現に重要な標的分子を同定し、その機能解析を通じて化合物の作用機序の解明を目指す。まず本解析を行うためのプローブとしてcyslabdaの側鎖N-アセチルシステイン残基の2’位カルボキシル基よりビオチン標識体を合成した。次に、MRSAからのタンパク質抽出液を、次の3種類の物理的・化学的手法（(1)細胞壁合成酵素処理、(2)浸透圧ショック及び(3)超音波破砕）により調製した。続いて、ビオチン標識体をアビジン樹脂に固定化した後、MRSAタンパク質抽出液を材料に、化合物と親和性を示すタンパク質を検索した結果、方法(1)のタンパク質画分より化合物の生物活性と関連性の高い候補タンパク質として、SAR1388を同定した。本タンパク質は別名FemAと呼ばれ、細胞壁ペプチドグリカンのペンタグリシン形成に重要な酵素のひとつである。さらに、タンパク質機能に基づき、cyslabdanのMRSA細胞壁ペプチドグリカンに対する影響を HPLC 分析により調べた結果、化合物処理によって細胞壁内にnonglycylおよびmonoglycyl murein monomerが蓄積することを見出した。従って、cyslabdanは、FemA機能を阻害することでイミペネムの共存下でペプチドグリカンの架橋反応を完全に停止させることにより、イミペネムの活性を増強させたと推定している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に沿っておおむね研究が進展したと考えている。当該年度の第一の目標として掲げていた「化合物の結合タンパク質」を cyslabdan について同定し、さらにその機能に基づき、生体内における化合物の影響を調べることで、本タンパク質が標的分子であることを実験的に証明した。これらの研究成果は全くの新しい知見であり、感染症の創薬ターゲットとしての提供や創薬リードへの展開が期待できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
２種の化合物を並行して研究を進めていく計画を練っていたが、cyslabdan に関する研究が予想以上に進展したため、当初の計画を変更し、初年度は cysladabn の作用点解析に重点を置き研究を進めることにした。これに伴って必要経費についても改訂をする必要が出てきたため、その差額については次年度に繰り越すことになった。本化合物と stemphone は類似の構造と生物活性を示すことから共通のターゲットに作用することが期待される。今後は、本年度に得られた研究成果を活かして、結合タンパク質の情報に基づき分子遺伝学的なアプローチから研究を推進していく予定である。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
直接経費については、本研究の中心を担う分子遺伝学的研究に必要な研究用試薬にその多くを割り当てる計画である。さらに、本研究課題の研究計画の最終年度に当たるため、本研究より得られた成果についても積極的に学会発表等を行い、社会に発信できるように努める。そのための旅費についても計上する。また、学術論文についても投稿を計画しており、論文別刷り等の必要経費についても計上したい。
|
