昆虫の抗菌蛋白の活性ドメインの同定とその配列をリ-ドとする新規抗菌ペプチドの作出

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557152
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 名取 俊二 東京大学, 薬学部, 教授 (50012662)
• キーワード: 抗菌ペプチド / 昆虫 / MRSA / 抗菌剤 / 感染防御 / D-エナンチオマー / α-ヘリックス / 活性ドメイン

研究概要

研究代表者はこれまでに、センチニクバエの生体防御機構に関する様々な蛋白の精製、そのcDNAクローニングなどをおこなってきた。このうち、抗菌性蛋白ザ-ペシンBについて、そのα-ヘリックスに相当するアミノ酸11個よりなるペプチドに、ザ-ペシンBに匹敵する抗菌活性が認められることを示した。昨年度は、このペプチドを改変して得られる、より優れた抗菌活性を示すペプチドKLKLLLLLKLK-NH_2、を作成し、in vivoで感染防御効果を有することを示した。今年度は、KLKLLLLLKLK-NH_2の抗菌メカニズムを明らかにすることを目的とした。まず、KLKLLLLLKLK-NH_2の脱共役活性の有無を調べる目的で、大腸菌反転膜小胞におけるプロトン濃度勾配解消効果を測定した。次に大腸菌のシグナルペプチターゼの酵素活性に及ぼすKLKLLLLLKLK-NH_2の効果を調べた。その結果、大腸菌反転膜小胞におけるプロトン濃度勾配解消効果を測定したところKLKLLLLLKLK-NH_2は、容量依存的に解消効果を示し、その強さは、コントロールとして用いた2つの脱共役剤CCCPとDNPの中間であった。次に大腸菌のシグナルペプチダーゼの酵素活性に及ぼすKLKLLLLLKLK-NH_2の効果を調べたところ、KLKLLLLLKLK-NH_2は、顕著に酵素活性を阻害することがわかった。いずれの実験においてもKLKLLLLLKLK-NH_2は、菌に対する致死濃度で十分に効果を示した。これらの結果は、KLKLLLLLKLK-NH_2ペプチドが示す抗菌作用が、脱共役効果とシグナルペプチダーゼ阻害活性に起因していることを示している。

研究成果

• [文献書誌] Takahiro Ito: "Spermatocyte-specific expression of the gene for mouse testis-specific transcription elongation factor s-II" FEBS Letters. 38385. 21-24 (1996)
• [文献書誌] Kiyoshi Kawasaki: "Presence of the Periplaneta Lectin-related Protein Family in the American Cockroach Periplaneta americana" Insect Biochem.Molec.Biol.26. 355-364 (1996)
• [文献書誌] Ko-ichi Homma: "Identification of substrate protein for cathepsin L that are selectively hydrolyzed during the defferentiation of imaginal discs of Sarcophaga peregrina" Eur.J.Biochem.240. 443-447 (1996)
• [文献書誌] Yutaka Hirakura: "Selective interaction of synthetic antimicrobial peptides derives from sapecin B with lipid bilayers" J.Biochem.120. 1130-1140 (1996)
• [文献書誌] Shafiqul Haq: "Purification,characterization,and cDNA cloning of a galactose-specific C-type lectin from Drosophila melanogaster" J.Biol.Chem.271. 20213-20218 (1996)
• [文献書誌] Yoshiyuki Sekizawa: "Immunocytochemical localization of lysenin,a novel protein isolated form the coelomic fluid of the earthworm Eisenia foetida" Biomed.Res.17. 327-330 (1996)
• [文献書誌] Shunji Natori: "New Directions in Invertebrate Immunology" SOS Publications, 494 (1996)