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2014 年度 実績報告書

新規抗生物質カイコシンと、宿主由来活性促進因子との相互作用解析

公募研究

研究領域天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御
研究課題/領域番号 26102714
研究機関東京大学

研究代表者

浜本 洋  東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90361609)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードケミカルバイオロジー / 感染症 / 応用微生物 / カイコ / 抗生物質
研究実績の概要

本研究で取り扱っているライソシンE(旧名カイコシンE)は、カイコ黄色ブドウ球菌感染モデルでの治療効果を指標に探索された新規抗生物質であり、細胞膜中のメナキノンを標的とする新しい作用機序を有する。ライソシンEは血清中の特定のタンパク質によって、抗菌活性が促進することが明らかになっている。本研究では、そのタンパク質とライソシンEの相互作用について解析した。これまでにライソシンEとメナキノンの混合により沈殿形成されることが明らかになっているが、予め水溶液中に本タンパク質を加えておくと、ライソシンEとメナキノンの混合物中に、本タンパク質が共沈することが明らかになった。従って、これらの3つの化合物は三者複合体を形成すると考えられる。また、本活性化因子によるライソシンEの抗菌活性の亢進は、黄色ブドウ球菌の細胞壁画分を加えることによって抑制された。このことから、黄色ブドウ球菌の細胞壁画分が本活性に関わっていると考えられる。さらに、本タンパク質の活性ドメインを欠失したタンパク質を作製し、ライソシンEの抗菌活性に対する影響を検討した。その結果、欠失型は野生型に比べライソシンEの抗菌活性の促進活性が低下していた。このことから、本活性ドメインは、本タンパク質のライソシンEの活性促進に必要であると考えられる。さらに、ライソシンEの血清中の抗菌活性の促進因子について、同定したタンパク質の寄与率を検証する目的で、本タンパク質をコードする遺伝子破壊マウスから血清を調製し、ライソシンEの抗菌活性の促進活性を定量した。その結果、遺伝子破壊マウスの血清では野生型に比べ12%まで、ライソシンEの抗菌活性の促進活性が低下しており、大部分が本タンパク質によって説明できることを明らかにした。今後は、本遺伝子破壊マウスを用いて同定したタンパク質のライソシンEの治療効果への影響について検討する必要がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初研究計画通りに研究が遂行できており、さらに研究計画では来年度に実施予定であった活性化因子の欠損マウスによる解析を前倒しで実施できたためことから判断した。

今後の研究の推進方策

研究計画通り、同定したライソシンEの抗菌活性の促進メカニズムを明らかにするための解析を引き続き実施する。現在、ライソシンEの大量調製を試みており、本研究計画で最も難しいライソシンE-メナキノン-活性化因子の構造解析について検討する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] A novel mutation in the vraS gene of Staphylococcus aureus contributes to daptomycin resistance2015

    • 著者名/発表者名
      S. Jie, M. Iehara, J. Yasukawa, Y. Matsumoto, H. Hamamoto, K. Sekimizu
    • 雑誌名

      J Antibiot (Tokyo)

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1038/ja.2015.42

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Total synthesis and biological evaluation of the antibiotic lysocin e and its enantiomeric, epimeric, and N-demethylated analogues2015

    • 著者名/発表者名
      M. Murai, T. Kaji, T. Kuranaga, H. Hamamoto, K. Sekimizu, M. Inoue
    • 雑誌名

      Angew Chem Int Ed Engl

      巻: 54 ページ: 1556-1560

    • DOI

      10.1002/anie.201410270

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational design, synthesis, and biological evaluation of lactam-bridged gramicidin a analogues: discovery of a low-hemolytic antibacterial Peptide2015

    • 著者名/発表者名
      J. Mao, T. Kuranaga, H. Hamamoto, K. Sekimizu, M. Inoue
    • 雑誌名

      ChemMedChem

      巻: 10 ページ: 540-545

    • DOI

      10.1002/cmdc.201402473

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lysocin E is a new antibiotic that targets menaquinone in the bacterial membrane2015

    • 著者名/発表者名
      H. Hamamoto, M. Urai, K. Ishii, J. Yasukawa, A. Paudel, M. Murai, T. Kaji, T. Kuranaga, K. Hamase, T. Katsu, J. Su, T. Adachi, R. Uchida, H. Tomoda, M. Yamada, M. Souma, H. Kurihara, M. Inoue, K. Sekimizu
    • 雑誌名

      Nat Chem Biol

      巻: 11 ページ: 127-133

    • DOI

      10.1038/nchembio.1710

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo anti-MRSA activities of nosokomycins2014

    • 著者名/発表者名
      R. Uchida, H. Hanaki, H. Matsui, H. Hamamoto, K. Sekimizu, M. Iwatsuki, Y. P. Kim, H. Tomoda
    • 雑誌名

      Drug Discov Ther

      巻: 8 ページ: 38-43

    • DOI

      10.5582/ddt.2014.01050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] カイコをモデル動物とした創薬研究展開2014

    • 著者名/発表者名
      浜本洋
    • 雑誌名

      JATAFFジャーナル

      巻: 2 ページ: 38-43

  • [雑誌論文] カイコを用いた創薬研究2014

    • 著者名/発表者名
      松本靖彦、浜本洋、西田智、関水和久
    • 雑誌名

      生体の科学,

      巻: 65 ページ: 613-620

  • [雑誌論文] カイコをモデル動物とした創薬2014

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、関水和久
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 86 ページ: 578-582

  • [学会発表] カイコモデルを用いた治療効果を有する新規抗菌薬の同定と開発2015

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、石井健一、安川淳一朗、西田智、関水和久
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸学院大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Host factors enhance the antimicrobial activity of a novel antibiotics kaikosin E2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hamamoto
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29
  • [学会発表] 新規抗生物質カイコシンEの治療効果の基礎となる分子メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      安川淳一朗、浜本洋、Su Jie、Paudel Atmika、浦井誠、西田智、関水和久
    • 学会等名
      第87回生化学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] 宿主因子による新規抗生物質カイコシンE の抗菌活性の増強2014

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、安川淳一朗、石井健一、Su Jie、Paudel Atmika、関水和久
    • 学会等名
      第26回微生物シンポジウム
    • 発表場所
      都センターホテル(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [学会発表] Host factors enhance the antimicrobial activity of a novel antibiotics kaikosin E2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hamamoto, Su Jie, Atmika Paudel, Kenichi Ishii, Jyunichiro Yasukawa, Kazuhisa Sekimizu
    • 学会等名
      The 54th Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy
    • 発表場所
      Washington(USA)
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-09
  • [学会発表] Novel Therapeutically Effective Antimicrobial Agent Targets Bacterial RNA Polymerase Sigma Factor A2014

    • 著者名/発表者名
      Paudel Atmika, Hamamoto Hiroshi, Kaneko Keichi, Matsunaga Shigeki, Suzuki Yutaka, Kanai Motomu, Kazuhisa Sekimizu
    • 学会等名
      The 54th Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy
    • 発表場所
      Washington(USA)
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-09
  • [学会発表] Silkworm as an animal model for novel antibiotic development2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hamamoto, Jyunichiro Yasukawa, Kenich Ishii, Atmika Paudel, Kazuhisa Sekimizu
    • 学会等名
      the Xth European Congress of Entomology
    • 発表場所
      York(England)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコを用いた抗菌活性物質スクリーニング法2014

    • 著者名/発表者名
      安川淳一朗、浜本洋、Su Jie、Paudel Atmika、浦井誠、西田智、関水和久
    • 学会等名
      新学術領域「天然物ケミカルバイオロジー~分子標的と活性制御~」 第5回若手研究者ワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-29
  • [学会発表] 新規抗生物質カイコシンの宿主由来抗菌活性増強因子に関する解析2014

    • 著者名/発表者名
      浜本洋
    • 学会等名
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー~分子標的と活性制御~」 第8回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-29
  • [備考] 東京大学大学院薬学系研究科微生物薬品化学のホームページ

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~bisei/

  • [備考] ライフサイエンス新着論文レビュー

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/archives/9640

  • [備考] 東京大学プレスリリース

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/public/public01_261209_j.html

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公開日: 2016-06-01  

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