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2021 年度 実績報告書

治療効果に宿主因子が寄与する新規抗生物質の作用機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07140
研究機関帝京大学

研究代表者

浜本 洋  帝京大学, 付置研究所, 准教授 (90361609)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード化学療法学 / ケミカルバイオロジー / 微生物と宿主の相互作用 / 感染症 / 生化学 / 分子生物学
研究実績の概要

ライソシンEは血清中のアポリポプロテインA-I(ApoA-I)によって抗菌活性が上昇する。また、ApoA-IはライソシンEの治療効果にも寄与していた。本研究では、そのメカニズムの解明を行った。前年度までに、lipid IIがApoA-Iの抗菌活性の促進に関わっていることを明らかにしている。最終年度において、lipid IIのライソシンEに対する結合能はメナキノンよりも高く、排他的であることを明らかにした。さらに、ライソシンEはlipid IIだけを含む人工リポソーム膜を破壊できず、メナキノン含有膜を選択的に破壊することを見出した。また、ApoA-IはSub-MICにおけるライソシンEの膜破壊活性を促進し、さらに殺菌活性も上昇することを明らかにした。以上の結果から、ライソシンEはメナキノンによって細胞膜に誘導され、Sub-MICでは小規模な膜破壊を引き起こし、その後形成されるlipid IIとライソシンEとの複合体がApoA-Iと相互作用することで大規模膜破壊を引き起こし殺菌に至る過程が明らかにされた。ライソシンEと同様にlipid IIと相互作用するナイシンでもApoA-Iによる抗菌活性の亢進が認められることから、本過程はlipid IIとApoA-Iの相互作用が関わると考えられ、lipid II結合性殺菌性抗生物質に共通の現象であると考えられる。また、血清以外の宿主因子によってもライソシンE及びナイシンの抗菌活性が上昇することを見出した。さらに、宿主因子によって抗菌活性が10倍以上上昇する、lipid II結合性抗生物質ではない異なるクラスの抗生物質の存在が明らかになった。これらの成果は、これまでに見過ごされてきた、宿主と微生物の相互作用を利用し強力な抗菌活性を発揮する未知の抗菌治療薬の存在を示唆している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] NAVARRABIOMED(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      NAVARRABIOMED
  • [雑誌論文] Serum apolipoprotein A-I potentiates the therapeutic efficacy of lysocin E against Staphylococcus aureus2021

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Hiroshi、Panthee Suresh、Paudel Atmika、Ishii Kenichi、Yasukawa Jyunichiro、Su Jie、Miyashita Atsushi、Itoh Hiroaki、Tokumoto Kotaro、Inoue Masayuki、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 6364

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26702-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Pathogenic Mucorales Identified Using the Silkworm Infection Model2021

    • 著者名/発表者名
      Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Nishiyama Yayoi、Paudel Atmika、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Journal of Fungi

      巻: 7 ページ: 995~995

    • DOI

      10.3390/jof7110995

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An efficient method to screen for the soil bacteria producing therapeutically effective antibiotics2021

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Hiroshi、Panthee Suresh、Hashimoto Kana、Tsuchida Toshio、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 74 ページ: 850~855

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00476-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of pathogenicity and therapeutic effectiveness of antibiotics using silkworm <i>Nocardia</i> infection model2021

    • 著者名/発表者名
      Mikami Kazuhiro、Sonobe Kazunari、Ishino Keiko、Noda Takumi、Kato Mami、Hanao Mami、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa、Okazaki Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Drug Discoveries and Therapeutics

      巻: 15 ページ: 73~77

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Applying the silkworm model for the search of immunosuppressants2021

    • 著者名/発表者名
      Miyashita Atsushi、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Drug Discoveries and Therapeutics

      巻: 15 ページ: 139~142

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01041

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel application of bubble-eye strain of Carassius auratus for ex vivo fish immunological studies2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Hiroto、Miyashita Atsushi、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 10757

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89882-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規抗生物質ライソシンEは宿主と微生物の相互作用を利用して高い治療効果を発揮する2022

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、Suresh Panthee、Atmika Paudel、宮下惇嗣、関水和久
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
  • [学会発表] Cryptococcus neoformansの 病原性因子の網羅的探索2021

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、石島早苗、Suresh Panthee、Atmika Paudel、関水和久
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会
    • 招待講演
  • [備考] 医真菌研究センター

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/timm

  • [備考] プレスリリース

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/topics/2021/1104-1

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公開日: 2022-12-28  

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