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メタロ-β-ラクタマーゼの構造的基盤に基づいた特異的阻害剤の精密設計

研究課題

研究課題/領域番号 18390038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 創薬化学
研究機関熊本大学

研究代表者

黒崎 博雅  熊本大学, 大学院・医学薬学研究部, 准教授 (70234599)

研究分担者 山口 佳宏  熊本大学, 環境安全センター, 准教授 (10363524)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,610千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 1,710千円)
2007年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2006年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワードβ-ラタタム剤 / 感染症 / 阻害剤 / ラクタマーゼ / β-ラクタム剤 / 加水分解酵素
研究概要

本研究では,新興薬剤耐性基盤メタロ-β-ラクタマーゼを標的とし,その基質加水分解機構の解明と三次元立体構造に立脚した阻害剤の開発を目的とした.この目的のために,第一に日本で発見されたメタロ-β-ラクタマーゼ(IMP-1)の活性中心に存在する二つのZn(II)イオン(Zn1、Zn2)の溶液中での配位構造とZn1とZn2の役割について調べるために,野生型IMP-1からZn^<2+>を取り除いたアポ酵素の調製を行った.その結果,IMP-1溶液に直接EDTA脇を添加し変性防止剤として30%のグリセリンを加えゲルろ過法により過剰のEDTAを取り除くことで、ほぼ100%活性回復するアポ酵素の調製法に成功した.
第二に,Zn(H)イオンのキレート試薬であるEDTA共存下における野生型IMP-1の二つのZn(H)イオンの解離速度並びに解離過程を速度論的に解析した.この結果,IMP-1からのZn(II)イオンの解離は二つの逐次的な一次反応で進行することを明らかにした.
第三に,メルカプトカルボキシレート化合物(rac-2-ω-phenylpropy1-3-mdrcapotpropionic acid)と特に欧州の医療施設で問題となっているVIM-2型メタロ-β-ラクタマーゼの複合体の結晶化に成功し2,3Aの分解能で立体構造を決定した.VIM-2とPheny1C3SHとの複合体の全体構造は他のメタロ-β-ラクタマーゼで見られるαβ/βαsandwich構造を形成していた。VIM-2の分子中には阻害剤であるPhenylC3SHが一分子が存在することがわかった。 VIM一2のloop1にあるPhe61(42)のフェニル基は活性中心を向いており,阻害剤のメチレン鎖とCH-π相互作用していることがわかった.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Crystallographic Investigation of the Inhibition Mode of a VIM-2 Metallo-β-lacta mase from Pseudomonas aeruginosa by a Mercaptocarboxylate Inhibitor2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y.
    • 雑誌名

      J.Med.Chem. 50(26)

      ページ: 6647-6653

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic Investigation of the Inhibition Mode of VIM-2 Metallo-β-lactamase from Pseudomonas aeruginosa by a Mercaptocarboxylate Inhibitor2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro, Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry 50 (26)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystallographic Investigation of the Inhibition Mode of a VIM-2 Metallo-β-lactamase from Pseudomonas aeruginosa by a Mercaptocarboxylate Inhibitor2007

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y.
    • 雑誌名

      J.Med.Chem 50(26)

      ページ: 6647-6653

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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