ＢＡＭ複合体による細胞膜タンパク質輸送機構の解明

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22370044
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: J・R・H Tame 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (00336588)
• 研究分担者: 朴 三用 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (20291932) ; 雲財 悟 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 助教 (60336592)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 膜タンパク質 / 抗生剤 / 結晶

研究概要

抗生剤が効かない多剤耐性菌の出現が社会的に大きな問題となっている。特にグラム陰性菌の仲間である緑膿菌(P.aeruginosa) およびアシネトバクター(A. baumannii) が世界で蔓延しており、この状態が続けば医療崩壊につながるのではと危惧されている。この深刻な状況を打開するための最も有効な方法は新規薬剤の開発であるが、残念ながらその進展は見られていない。そこで本研究では多剤耐性グラム陰性菌に有効な新規薬剤標的分子としてBAM(β-barrel assembly machinery) 複合体の構造生物学的な基盤構築を行い、新規薬剤の開発を研究目的とした。
BAM 複合体はグラム陰性菌の外膜生合成で中心的な役割を担う装置であり、菌の生存に必須な機能を有する。しかし、新規薬剤開発のための構造基盤の情報は少なく、我々は、BamA-Dをターゲットとし、発現系構築に成功し結晶化を試みたが、良好な結晶を得る事は出来なかった。一方、我々はBamCとBamDの複合体での機能解析や、結晶化に成功した。X線小角散乱（small angle X-ray scattering）法や分析超遠心（AUC）により、BamCとBamDの溶液中での相互作用を確認する事が出来た。また、微結晶ながらBamC-BamD複合体結晶のX線による反射点も確認する事が出来たが、構造決定までには結晶化の最適化が必要である。引き続き、結晶化条件の最適化と、Bam機構解析を行う

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The structure of the deacetylase domain of Escherichia coli PgaB, an enzyme required for biofilm formation: a circularly permuted member of the carbohydrate esterase 4 family. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, T., Noguchi, H., Yoshida, H., Park, S. Y. & Tame, J. R. H.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 巻: 69 ページ: 44-51
  • DOI: doi: 10.1107/S0907444912042059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of penicillin-binding protein 3 (PBP3) from methicillin-resistant Staphylococcus aureus in the apo and cefotaxime-bound forms. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, H., Kawai, F., Obayashi, E., Akashi, S., Roper, D. I., Tame, J. R. H. & Park, S. Y
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 423 ページ: 351-64
  • DOI: doi: 10.1016/j.jmb.2012.07.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures of haemoglobin from woolly mammoth in liganded and unliganded states. (2012)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, H., Campbell, K. L., Ho, C., Unzai, S., Park, S. Y. & Tame, J. R. H.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 巻: 412 ページ: 551-2
  • DOI: doi: 10.1107/S0907444912029459
  • 査読あり
• [雑誌論文] PLoS One (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga, Y., Koike, R., Ota, M., Tame, J. R. H. & Kidera, A.
  • 雑誌名: Influence of structural symmetry on protein dynamics. 巻: 7 ページ: e50011
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0050011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for broad detection of genogroup II noroviruses by a monoclonal antibody that binds to a site occluded in the viral particle. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hansman, G. S., Taylor, D. W., McLellan, J. S., Smith, T. J., Georgiev, I., Tame, J. R. H., Park, S. Y., Yamazaki, M., Gondaira, F., Miki, M., Katayama, K., Murata, K. & Kwong, P. D.
  • 雑誌名: J Virol 巻: 86 ページ: 3635-46
  • DOI: doi: 10.1128/JVI.06868-11
  • 査読あり
• [学会発表] Beyond structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Jeremy Tame
  • 学会等名: XVII International Conference on "Oxygen Binding and Sensing Proteins"
  • 発表場所: Parma, イタリア
  • 年月日: 20120829-20120901
  • 招待講演