| 研究課題/領域番号 |
19KK0409
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
加藤 文紀 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (70452589)
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| 研究期間 (年度) |
2020 – 2022
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| キーワード | 黄色ブドウ球菌 / DNAジャイレース / 細胞死 / 感染症治療 |
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| 研究実績の概要 |
黄色ブドウ球菌はヒトの常在菌であるが、薬剤耐性黄色ブドウ球菌の蔓延は全世界的な公衆衛生上の問題となっており、新たな感染症治療薬・治療法の開発が必要となっている。
細菌は自身の細胞機能に必須なDNA、RNA、タンパク質合成等を阻害し、細胞死を誘導するトキシンと、その毒性を中和するアンチトキシンから成るトキシン・アンチトキシン(TA)システムを保有している。本研究では、黄色ブドウ球菌のDNAトポイソメラーゼの一種であるDNAジャイレースに作用し、細胞死を制御する新規TAシステム(TsbA/TsbT)の作用機序・機能の解明により、TAシステムを利用した黄色ブドウ球菌の感染症治療薬の開発を目的とした。
初年度である当該年度は、本計画の中核をなす海外共同研究者の研究室に滞在して共同研究を進める予定であったが、新型コロナウイルスSARS-CoV-2の世界的な感染拡大により、海外共同研究先（米国）への渡航・滞在を断念せざるを得ず、大きく計画の変更を余儀なくされた。そのため、国内にて、1)トキシンと標的分子であるDNAジャイレース間の分子相互作用解析のため、DNAジャイレース・サブユニットタンパク質の産生・精製系の構築、2)アンチトキシンにトキシン活性の制御機構の解明のため、アンチトキシンタンパク質の産生・精製系の構築、3)DNAジャイレースの機能を制御するトキシン・アンチトキシンシステムによる生理学的な役割の解明に向けて、遺伝子欠損株における薬剤感受性試験を計画し研究を実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
当初、計画の初年度である当該年度に海外共同研究者の研究室に滞在して共同研究を進める計画であった。しかしながら、新型コロナウイルスSARS-CoV-2の世界的な感染拡大により、米国への渡航が無期延期となってしまった。そのため、国内にて、トキシンタンパク質の標的分子である黄色ブドウ球菌のDNAジャイレース・サブユニットタンパク質の産生・精製系、およびアンチトキシンタンパク質の産生系を構築した。さらに黄色ブドウ球菌におけるTAシステムの生理学的な役割の解明に向けて、DNAトポロジー変化に伴う遺伝子発現の比較、遺伝子欠損株における薬剤感受性試験を実施した。国内および米国におけるCovid-19の終息が見通せず、米国への渡航目処がたっておらず、研究計画に大きな影響を及ぼすことが懸念される。
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| 今後の研究の推進方策 |
国内にて、黄色ブドウ球菌の遺伝子発現誘導ベクターを用いて、トキシン及びアンチトキシンを産生する系を構築し、黄色ブドウ球菌が保有するトキシンの働きを活性化させ、細胞死（自殺）へと導くリード化合物の探索実験系を構築する。日本および共同研究先である米国において、Covid-19の状況が改善されれば、2021年度中に海外共同研究者と研究室に滞在して、共同研究を進める。本年度も海外渡航が困難である場合は、web会議による研究打ち合わせを頻繁に行うなどして、研究を進めたい。
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