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2019 年度 研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号 17K08240
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
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
研究成果の概要

メタロ-β-ラクタマーゼは、β-ラクタム剤を加水分解し、Zn(II)イオンを有する酵素です。本研究では、日本でよく単離されるIMP-1の一アミノ酸変異酵素IMP-6について研究を行いました。IMP-6は、IMP-1と比べてチオール阻害薬の阻害能に違いがありました。
そこで、IMP-6の構造、阻害様式、Zn(II)イオンに着目しました。その結果、IMP-6はIMP-1と比べて、構造的に変化がなく阻害様式も同じでした。しかしZn(II)イオンが脱離する速度定数は、IMP-6の方が速いことがわかりました。これらのことから、一アミノ酸変異によって、Zn(II)イオンとの結合能に影響を与えたとしました。

自由記述の分野

酵素化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタロ-β-ラクタマーゼ(MBL)酵素を産生する細菌は、薬剤耐性菌となり、ほとんどすべてのβ-ラクタム剤を加水分解してしまうことから、感染治療を困難にさせます。本研究では、MBLであるIMP-1とその一アミノ酸変異体であるIMP-6を対象として、IMP-1に対する阻害様式を構造的かつ機能的に検討しました。この比較により、一アミノ酸変異によって、活性中心にあるZn(II)イオンの結合能に影響を与えていることが分かりました。この影響は、他のMBLでも該当すると考えられ、IMP-1に対する阻害剤開発だけでなく、MBL全般の阻害剤開発に役立つと考えています。

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公開日: 2021-02-19  

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