既存抗菌剤の潜在活性をひきだす介助分子の探索と介助型抗菌作用の効力の検証

• 研究課題/領域番号: 17658051
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 田中 俊雄 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10137185)
• 研究分担者: 荻田 亮 大阪市立大学, 都市健康・スポーツ研究センター, 講師 (00244624)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: アリシン / アンホテリシンB / 抗真菌作用 / 銅 / エルゴステロール / 出芽酵母 / ポリミキシンンB / 液胞 / ニフィマイシン / アルゴステロール / 糸状菌 / 活性酸素 / 細胞膜障害

研究概要

本年度研究においては、既存抗菌剤の潜在活性をひきだす介助分子として見出したアリシンがアンホテリシンB(AmB)以外との組み合わせによって抗真菌活性を増幅しうるか否かについて検討した。その結果、アリシンが本来はグラム陰性細菌に対して選択的な抗菌活性を発揮するポリミキシンB(PMB)に潜在する抗真菌活性をも顕著に増幅する事実を認めた。アリシン+PMBによる協調的な抗真菌作用は、病原性酵母C.albicansおよびA.nigerやA.fumigatusなどの病原性糸状菌に対してより顕著であった。アリシン+PMB処理を施した出芽酵母細胞においては、細胞膜透過性の変化はほとんど認められないものの、先のアリシン+AmB処理細胞の場合と同様に液胞膜の著しい断片化が観察され、やはり真菌の液胞がこの種の介助型抗菌作用のターゲットとなっていることが明らかになった。一方、アリシン+AmB処理の場合と異なり、エルゴステロール処理した細胞においても、アリシン+PMBの作用が失われることはなく、アリシンによる増幅作用の発現機構は両抗生物質の場合で異なっているとみなされた。アリシン+PMBの協調作用の機構を明らかにすべく、アリシンが示す細胞膜リン脂質過酸化作用の関与について検討した。その結果、t-Butylhydroperoxide(t-BOOH)がアリシンと同様にPMBの作用を増強するとともに、PMBの細胞内透過を促進する事実を認めた。
引き続き、PMBの抗真菌活性を増幅する介助因子の検索を行った。その結果、抗原虫剤として知られるサリノマイシンやモネンシンに期待する活性を見出すことができた。これらのイオノフォアー類がいかにしてPMBの活性を増幅しうるのか、現在検討中である。

研究成果

• [雑誌論文] Amplification of vacuole-targeting fungicidal activity of antibacterial antibiotic polymyxin B by allicin, an allyl sulfur compound from garlic. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogita, A., Nagao, Y, Fujita, K., and Tanaka, T
  • 雑誌名: Joumal of Antibiotics 60 ページ: 511-518
  • NAID: 10019831145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergisitc fungiciadal activities of amphotericin B and N-methyl-N"-dodecylguanidine : A constituent of polyol macrolide antibiotic niphimycin (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogita, A., Matsumoto K., Fujita, K., Usuki, Y., Hatanaka, Y., Tanaka, T.
  • 雑誌名: Journal of Antibiotics 60・1 ページ: 27-35
• [雑誌論文] Dependence of synergistic fungicidal activity of Cu^(2+) and allicin, an allyl sulfur compound from garlic, on selective accumulation of the ion in the plasma membrane fraction via allicin-mediated phospholipid peroxidation (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogita, A, Fujita, K., Taniguchi, M., Tanaka, T.
  • 雑誌名: Planta Medica 72 ページ: 875-880
• [雑誌論文] Enhancement of the fungicidal activity of amphotericin B by allicin, an sllyl-sulfur compound from garlic, against the yeast Saccharomyces cerevisiae as a model system (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogita, A., Fujita, K., Taniguchi, M., Tanaka, T.
  • 雑誌名: Planta Medica 72 ページ: 1247-1250
• [雑誌論文] Structure-activity relationship studies on niphimycin, a guanidylpolyol macrolide antibiotic. Part 1: The role of the N-methyl-N"-alkylguanidinium moiety (2006)
  • 著者名/発表者名: Usuki, Y., Matsumoto, K., Inoue, T., Yoshioka, K., Iio, H., Tanaka, T.
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 16 ページ: 1553-1556
• [雑誌論文] Involvement of oxidative stress induction in Na^+ toxicity and its relation to the inhibition of Ca^<2+>-dependent but calcineurin-independent mechanism in Sacchromyces cerevisiae (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Nishio K., Usuki, Y., Fujita, K.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Biotechnology 101 ページ: 77-79
• [雑誌論文] Synergistic fungicidal activity of Cu^<2+> allicin, an allyl sulfur compound from garlic, and its relation to the role of alkyl hydroperoxide reductase 1 as a cell surface defense in Saccharomyces cerevisiae (2005)
  • 著者名/発表者名: Ogita, A., Hirooka, K., Yamamoto, Y., Tsutsui, N., Fujita, K., Taniguchi, M., Tanaka, T.
  • 雑誌名: Toxicology 215 ページ: 205-213
• [学会発表] アリシンによって増幅するポリミキシンBの真菌液胞膜障害作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荻田 亮, 小西 由希子, 藤田 憲一, 谷口 誠, 廣岡 青央, 山本 佳宏, 筒井 延男, 田中 俊雄
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] ポリミキシンBの抗真菌活性を増幅するionophore類とそれらの協調作用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小西 由希子、荻田 亮, 藤田 憲一, 田中 俊雄
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] アリシンの介助によって増幅されるポリミキシンBの抗真菌活性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 荻田 亮, 長尾 安紘, 藤田 憲一, 谷口 誠, 田中 俊雄
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-09-27
• [備考]
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mchem/teacher.html