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多剤排出タンパク質複合体の阻害剤開発に向けた基質との網羅的な構造活性相関解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K19337
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

山下 栄樹  大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (00294132)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード構造生物 / 相互作用解析 / 薬剤排出タンパク質複合体 / 薬剤排出タンパク質
研究開始時の研究の概要

現在、世界中では年間約70万人が薬剤耐性菌感染症で亡くなっており、薬剤耐性菌問題を克服することは世界的な重要課題の1つである。本研究では、グラム陰性菌の薬剤耐性化の発現に関わっているRND型多剤排出タンパク質複合体の機能を阻害する分子の戦略的な開発に必要な情報を蓄積するために、複合体と様々な基質との相互作用解析及び様々な基質との結合型の構造解析を行う。

研究成果の概要

グラム陰性菌の多剤耐性化には、種種の抗菌剤を認識し菌体外に排出するRND型多剤排出タンパク質複合体が深く関与している。本研究では、RND型多剤排出タンパク質複合体の阻害剤開発に向けた構造活性相関情報を蓄積するために、グラム陰性菌である緑膿菌で発現しているRND型多剤排出タンパク質複合体MexAB-OprMのトランスポーター部であるMexBと基質との相互作用解析及びX線結晶構造解析を進め、各解析を網羅的に行うための基礎的な条件を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラム陰性菌の多剤耐性に関わる排出タンパク質複合体の機能を阻害する分子が開発されれば、治療効果が弱まったが承認されている抗菌剤が再び治療に活用でき、また、投薬量を減らすことができる可能性がある。これにより、抗菌薬の過剰投与による環境汚染や新たな耐性菌の発生リスクも抑えられる。本研究で確立した方法を用いれば、多剤排出タンパク質複合体の相関構造解析を効率的に進め、多剤耐性菌の問題解決に繋がると考えている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal structures of multidrug efflux transporters from Burkholderia pseudomallei suggest details of transport mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Takaaki、Okada Ui、Hung Li-Wei、Yamashita Eiki、Kim Heung-Bok、Kim Chang-Yub、Terwilliger Thomas C.、Schweizer Herbert P.、Murakami Satoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 29 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1073/pnas.2215072120

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Crystal structure of RND-type multidrug transporter MexB from Pseudomonas aeruginoasa at near neutral pH2023

    • 著者名/発表者名
      Ryou Yonehara, Etsuko Ishizaka-Ikeda, Atsushi Nakagawa, Eiki Yamashita
    • 学会等名
      26rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多剤排出トランスポーターMexBの中性付近の結晶構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      上田雄士, 米原涼, 池田悦子, 中川敦史, 山下栄樹
    • 学会等名
      日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 緑膿菌由来膜融合タンパク質MexXの機能解明に向けた構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      上田雄士、荒谷剛史、米原涼、 池田悦子、堤研太、中川敦史、山下栄樹
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 薬剤排出蛋白質複合体の構造生命科学研究

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/supracryst/research/theme/yakuzai-haisyutu/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 薬剤排出タンパク質複合体の構造生命科学研究

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/rcsfp/supracryst/research/theme/yakuzai-haisyutu/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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