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2013 年度 実績報告書

ランチビオティックnukacin ISK-1の作用機作の分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12F02399
研究機関九州大学

研究代表者

園元 謙二  九州大学, 大学院農学研究院, 教授

研究分担者 MAHIN A.a.  九州大学, 大学院農学研究院, 外国人特別研究員
キーワード抗菌ペプチド / ランチビオティック / nukacin ISK-1 / 作用機作 / 殺菌作用 / 静菌作用 / lipid II複合体 / lipid II
研究概要

1. 菌株特異的作用機作の解明
昨年度の研究成果から、ランチビオティックnukacin ISK-1は菌株により作用機作(静菌あるいは殺菌的)が異なるというこれまでの概念を超えた結果を得た。今年度は、殺菌作用をさらに詳細に解析した。
nukacin ISK-1が検定菌からのATP漏出や検定菌の細胞膜を用いて調製したリポソームからの低分子蛍光物質の漏出を引き起こさなかったが、カリウムイオンのような低分子の溶出が確認され、nukacin ISK-1が小さなサイズの孔あるいはカリウムイオンに特異的な孔を形成することが示された。
2. Nukacin ISK-1-lipid II複合体の構造解析
我々は他のランチビオティックであるmersacidin、lacticin3147のLtn A1、plantaricin Cに見られるようなlipid IIに結合する保存モチーフ(TxS/TxD/EC)をnukacin ISK-1のリングA領域にも見出した。また、これまでに等温滴定型熱量計を用いてnukacin ISK-1と標的分子である細胞壁前駆体lipid IIとの結合を認めた。しかし、lipid IIとnukacin ISK-1のどの部分が結合に関与するのか、nukacin ISK-1のどの領域が関与するのか、結合することで構造変化がみられるのか、など分子情報は不明であったので、核磁気共鳴(NMR)を用いてnukacin ISK-1-lipid II複合体の構造を分子レベルで解析することを試みた。大腸菌でのランチビオティック生産系を用いて、^15N,^13Cラベル化nukacin ISK-1を調製した。また、lipid IIの水溶性アナログを合成して、nukacin ISK-1との相互作用や複合体の高次構造を解析している。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bactericidal activity of nukacin ISK-1 : an alternative mode of action

    • 著者名/発表者名
      Urmi Roy, Mohammad Riazul Islam, Jun-ichi Nagao, Hiroshi lida, Abdullah-Al-Mahin, Mengqi Li, Takeshi Zendo, Jiro Nakayama, and Kenji Sonomoto
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      巻: (印刷中)

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.918485

    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of mutual regulation between peptidase and ATPase domains of a bifunctional ABC transporter for lantibiotic synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      鄭 森, 永尾潤一, 西江麻美, 善藤威史, 園元謙二
    • 学会等名
      第65回日本生物工学会大会(2013)
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2013-09-19
  • [備考]

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/

URL: 

公開日: 2015-07-15  

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