2015 Fiscal Year Annual Research Report
抗結核菌活性を有する化合物CPZEN-45の作用機序の全容解明
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26870829
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation |
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Principal Investigator |
石崎 仁將 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 主任研究員 (10414103)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | CPZEN－45 / 新規抗結核薬 / WecA / arabinogalactan ligase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、抗結核菌作用を有する化合物 CPZEN－45 の作用機序を完全に解明することを目的としている。標的酵素の最有力候補として、アラビノガラクタン (AG) 生合成に関与する酵素 WecA、これに次ぐ候補として WecA のパラログで、ペプチドグリカン生合成に関与する酵素 MurX、また WecA と類似した反応機構を有し、AG のペプチドクリカンへの転移を触媒する AG リガーゼに着目し、それぞれについて検討を進めた。
その結果、結核菌において、CPZEN－45 が WecA の活性を強く抑制すること、また AG の新規合成を強く抑制することを見出し、このことから CPZEN－45 の作用機構は WecA の阻害に起因する AG 生合成阻害である可能性が極めて高くなったと考えている。この可能性をより確実なものにするため、遺伝学的手法を用いて WecA を高発現した株を用いた CPZEN－45 の抗結核菌活性評価を計画している。これまでに幾つかの遺伝子改変株を作成し、遺伝子の発現量と抗菌活性を評価している。
また、CPZEN－45 は結核菌の細胞膜・壁画分における MurX の活性をわずかに阻害したが、WecA 阻害活性と比較すると IC50 値にして約 1/1000 と極めて弱いものであった。このことから、CPZEN－45 の抗結核菌活性に MurX はほとんど無関係であると考えられた。
また、AG リガーゼに関しては、その酵素本体が同定されていないため、この同定を達成する必要があった。申請者は研究協力者が主導する研究に酵素の異種発現等で協力し、酵素本体（2つのパラログ）をほぼ特定した。現在、結核菌の近縁種である M. smegmatis および M. bovis BCG 株の AG リガーゼ遺伝子の破壊を進めている。
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[Presentation] CPZEN-45; a promising drug candidate for treating extremely drug-resistant tuberculosis (XDR-TB): synthesis, activity, and mode of action2016
Author(s)
Yoshimasa Ishizaki, Kazushige Sasaki, Yoshiaki Takahashi, Masayuki Igarashi, Toshiaki Miyake, Masaji Okada, Norio Doi, Patrick J. Brennan, Yuzuru Akamatsu, Akio Nomoto, and Masakatsu Shibasaki
Organizer
2016 Colorado Mycobacteria Conference
Place of Presentation
アメリカ合衆国、コロラド州
Year and Date
2016-06-08 – 2016-06-09
Int'l Joint Research
