結核菌におけるNAD代謝経路の解析とその代償的経路の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07377
• 研究種目: 基盤研究(Ｃ)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 森 茂太郎 国立感染症研究所, 細菌第二部, 室長 (60425676)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 結核菌 / タンパク質 / 酵素 / ドッキングシミュレーション / NAD生合成 / タンパク質発現 / 立体構造解析 / NAD合成経路

研究成果の概要

本研究課題では主に、NAD生合成経路に関わっている抗酸菌由来酵素の機能と構造の解析を行った。その結果、大腸菌内における結核菌由来Rv0212c、Rv1901c、Rv3199c、及びRv3393の発現条件を決定するとともに、Rv3393がヌクレオシド加水分解活性を示すことを明らかにした。また、Mycobacterium smegmatis由来ホスホリボシル二リン酸合成酵素の基質結合部位の構造がヒト由来同酵素とは異なっていることを示した。さらに、結核菌由来Rv3257cとRv3308の詳細な酵素学的諸性質を決定するとともに、M. avium由来ヌクレオチド加リン酸分解酵素の立体構造を決定した。

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical and structural investigations on phosphoribosylpyrophosphate synthetase from Mycobacterium smegmatis (2017)
  • 著者名/発表者名: Donini Stefano、Garavaglia Silvia、Ferraris Davide M.、Miggiano Riccardo、Mori Shigetarou、Shibayama Keigo、Rizzi Menico
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 4 ページ: e0175815-e0175815
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175815
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Purification and functional characterization of diadenosine 5', 5'''-P1,P4-tetraphosphate phosphorylases from Mycobacterium smegmatis and Mycobacterium avium. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoko Honda, Hyun Kim, Emiko Rimbara, Atsushi Kato, Keigo Shibayama, Shigetarou Mori
  • 雑誌名: Protein Expression and Purification 巻: 112 ページ: 37-42
  • DOI: 10.1016/j.pep.2015.04.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 結核菌由来diadenosine tetraphosphate加リン酸分解酵素の新規阻害剤と抗結核菌活性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森茂太郎、本田尚子、金玄、林原絵美子、柴山恵吾
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] Molecular characterization of a nicotinate phosphoribosyltransferase from Mycobacterium tuberculosis H37Rv (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigetarou Mori, Hyun Kim, Emiko Rimbara, Keigo Shibayama
  • 学会等名: US-Japan Cooperative Medical Science Program: Mycobacterial Panel Meeting
  • 発表場所: 韓国・ソウル
  • 年月日: 2017-02-09
  • 国際学会
• [学会発表] The development of novel structure based inhibitors of diadenosine phosphorylase from Mycobacterium tuberculosis (2017)
  • 著者名/発表者名: 森茂太郎, 本田尚子, 金玄, 林原絵美子, 柴山恵吾
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies Congresses 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Novel inhibitors of diadenosine tetraphosphate phosphorylase and their antituberculosis activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigetarou Mori, Naoko Honda, Hyun Kim, Emiko Rimbara, and Keigo Shibayama
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2016-03-23