• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

一変異によるメタロ-β-ラクタマーゼの活性中心と構造に与える影響の物理化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K08240
研究機関熊本大学

研究代表者

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) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード酵素 / 蛋白質 / 薬剤耐性菌 / 阻害剤 / 構造機能解析
研究実績の概要

メタロ-β-ラクタマーゼ(MBL)は、ほとんどすべてのβ-ラクタム剤を加水分解する酵素であり、この酵素を発現する細菌は薬剤耐性菌である。MBLのIMP-1酵素は日本でよく単離されており、そのアミノ酸一変異体であるIMP-6酵素も日本で単離されている。IMP-6産生菌の問題点は、既存のMBL検出薬では偽陰性を示すことであり、本研究は一アミノ酸の変異によって阻害剤認識に与える影響を物理化学的手法を用いて解析することである。IMP-1およびIMP-6に対するMBL検出薬の阻害実験およびIMP-6の結晶構造解析はすでに行っている。
これまで、IMP-1とIMP-6の活性中心にある2つのZn(II)イオンの脱離速度を解析した。その結果、IMP-1では1つめと2つめのZn(II)イオンが抜ける速度が違うことがわかっているが、IMP-6は2つ同時にZn(II)イオンが抜け、さらにIMP-1よりもZn(II)イオンの脱離速度が速いことがわかった。またIMP-1とIMP-6の溶液中の構造を比較するために、X線溶液散乱で解析した。その結果、両酵素の慣性半径Rgは同等であることがわかった。
令和元年度は、IMP-1とIMP-6の両方に対して有効であるMBL阻害剤と酵素との複合体を調製して共結晶化を行った。しかし、結晶構造解析ができると考えられる結晶は得られなかった。
3年間で、IMP-1およびIMP-6に対して、(1)MBL検出薬による阻害能および阻害様式の比較、(2)結晶構造および溶液構造の比較、(3)Zn(II)イオン脱離速度の比較を行った。これらのことから、Zn(II)リガンド近傍のアミノ酸変異は、Zn(II)リガンドに対する水素結合の数が変わることで、全体構造に影響は与えないが、溶液中で2つのZn(II)イオン間の距離を変化させることで、MBL検出薬の認識に影響を与えていたと考えている。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 その他

すべて 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 亜鉛型βラクタム剤分解酵素のアミノ酸一変異による構造およびZn結合能への影響2019

    • 著者名/発表者名
      俵 紗季子, 松瀬奈月, 伊東理生, 藤間祥子, 山縣ゆり子, 和知野純一, 荒川宜親, 黒崎博雅, 山口佳宏
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/enzyme1020

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi