权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Structural analysis of IMP-type metallo-beta-lactamase in complex with its substrate

IMP型金属-β-内酰胺酶与其底物复合物的结构分析

基本信息

批准号：
21K07010
负责人：
山本惠三
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nara Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度については、令和3年度において行ったIMP-6とIMP-1の基質特異性を決定している要因を探るために行ったX線結晶構造解析の結果を基にして、さらに詳細な解析を行った。前年度のX線結晶構造解析の結果、IMP-6とIMP-1の基質特異性を決定している要因は、基質結合に関与する、フレキシブルループ(L1)と呼ばれる部分の構造の柔軟性の違いであることを明らかにした。そこで、すでに構造が明らかになっているIMP型β－ラクタマーゼ（IMP-2, IMP-13, IMP-18）に対し、L1部分の柔軟性の指標となる温度因子と、メロペネム、イミペネムに対する基質特異性の指標となる酵素学的性質（Km）とを比較した。すると、L1部分の温度因子の平均値とそれ以外の部分の温度因子の平均値の比が大きい、すなわちL1の柔軟性がより高い酵素ほど、メロペネムに対するKmが低く、特異性が高い傾向があることが明らかになったまた、IMP-6にメロペネム、イミペネムを結合させた状態の構造を分子動力学的シミュレーションにより決定し、L1部分と２つの基質との相互作用の違いを解析した。その結果、イミペネムに比べてメロペネムの方が基質のR2側鎖が大きく、L1の動きが大きくないと基質が結合、脱離できないことを推測した。さらに、L1が動く際のヒンジとなるPro68をGlyに置換した変異型酵素を作成し、68位のアミノ酸がより動きやすいことが、L1のフレキシビリティーを拡大することを酵素学的に証明した。以上の結果をまとめ、Structural insights into the substrate specificity of IMP-6 and IMP-1 metallo-β-lactamases. J. Biochem. 2023;173(1):21-30に報告した。

The matrix specificity of IMP-6 and IMP-1 was determined in the fourth year and the third year respectively. The results of X-ray crystal structure analysis were analyzed in detail. The results of X-ray crystal structure analysis in the previous year showed that the matrix specificity of IMP-6 and IMP-1 was determined mainly by the structural flexibility of IMP-6 and IMP-1, which was determined by matrix binding, matrix binding and matrix binding (L1). IMP-2, IMP-13, IMP-18 are the indicators of flexibility of the L1 part, temperature factors, matrix specificity, enzyme properties (Km) of the IMP-2, IMP-13, IMP-18. The ratio of the average value of the temperature factor of the parts other than the parts is large, the flexibility of the parts other than the parts other parts is large, the flexibility of the parts other than the parts other parts is large, the flexibility of the parts other than the parts other than the parts other parts is large, the flexibility of the parts other than the parts other than the parts other parts is high, the flexibility of the parts other than the parts other parts is high, the flexibility of the parts other than the parts other parts is high, the flexibility of the parts other than the parts is high, the flexibility of the parts other than the parts is high, the flexibility of the parts other parts is high, the flexibility of the parts is low, the specificity is high, the flexibility of the parts other parts are high, the flexibility of the parts are low, the flexibility of the parts are high, the flexibility of the parts of the parts other parts of the parts L1 part 2 matrix interaction analysis As a result, the R2 side of the matrix is locked, and the L1 side is locked, and the matrix is bound, and the separation is predicted. Pro68 is a new enzyme that can be used in the production of enzymes. Structural insights into the substrate specificity of IMP-6 and IMP-1 metallo-β-lactamases. J. Biochem. 2023;173(1):21-30.

项目成果

期刊论文数量（33）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Infection Control for a Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae Outbreak in an Advanced Emergency Medical Services Center.

DOI：
10.3390/antibiotics10121537
发表时间：
2021-12-15
期刊：
Antibiotics (Basel, Switzerland)
影响因子：
0
作者：
Sakai Y;Gotoh K;Nakano R;Iwahashi J;Miura M;Horita R;Miyamoto N;Yano H;Kannae M;Takasu O;Watanabe H
通讯作者：
Watanabe H

IMP-1を産生する臨床分離Comamonas thiooxydansの分子遺伝学的解析

产IMP-1临床分离硫氧化丛毛单胞菌的分子遗传学分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木由希;中野竜一;中野章代;堀内沙央里;斉藤開;渡邉真子;岸莉央;李相太;宇井孝爾;小泉章;大西雅人;西原悠二;関根隆博;笠原敬;矢野寿一
通讯作者：
矢野寿一

奈良市医療機関23施設におけるカルバペネム耐性腸内細菌科の分子疫学解析

奈良市23家医疗机构耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌分子流行病学分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
岸莉央;中野竜一;中野章代;鈴木由希;堀内沙央里;斉藤開;渡邉真子;矢野寿一
通讯作者：
矢野寿一

奈良市の医療機関23施設より分離されたカルバペネマーゼ産生腸内細菌科の分子疫学解析

奈良市23家医疗机构产碳青霉烯酶肠杆菌的分子流行病学分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
岸莉生;中野竜一;中野章代;鈴木由希;堀内沙央里;斉藤開;渡邉真子;森田隆一;川辺隆;矢野寿一
通讯作者：
矢野寿一

Structural insights into the substrate specificity of IMP-6 and IMP-1 metallo-β-lactamases.

对IMP-6和IMP-1金属-β-内酰胺酶的底物特异性的结构见解。

DOI：
10.1093/jb/mvac080
发表时间：
2022-12-27
期刊：
JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
影响因子：
2.7
作者：
Yamamoto, Keizo;Tanaka, Hideaki;Kurisu, Genji;Nakano, Ryuichi;Yano, Hisakazu;Sakai, Hiromi
通讯作者：
Sakai, Hiromi