非共有結合性阻害剤の探索を目的としたペニシリン認識酵素のX線結晶解析

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2022年度に行った研究の概要を示す。2022年度は、2021年度から引き続きPBP2aのX線結晶構造解析を行っているが、予想以上に難航している。というのは、昨年度報告した2.1Å-2.2Å程度のデータはとれるようになったのだが、これを構造解析してみると、既に報告されているデータでは上手くトレースできている領域が自分たちではうまくできないということが続いている。年、4回のシンクロトロンのたびに、条件を変えたり、βーラクタム剤を付加するなど試行錯誤しているが現状上手くいいってはいない。カルバペネマーゼのプロジェクトは比較的順調に推移している。S70G, E166A, Q変異酵素の解析は良好な結果が得られている。S70Gではカルバペネマーゼの基質となるイミペネムなど4剤との複合体を解析している。ミカエリス複合体の構造解析を期待していたのであるが、得られた構造は、加水分解されβ-ラクタム環が開裂した構造であった。2022年度最後には、ミカエリス複合体を得るべく、ソーキング法にて複合体形成を試みたが、現在の所うまくいっていない。2023年度はミカエリス複合体が難しい場合、現在のデータだけで論文発表を考えたいと思う。また、E166Aと　E166Q変異酵素のイミペネム複合体の構造解析では、本来アシル中間体で停止することが期待され、その通りの構造が得られたのであるが、変異体により、異なる形態であった。現在、分子動力学計算を行っており、近々に結果を発表したい。PBP2aの研究の進捗が思わしくないため、このプロジェクトを科研費期間後も続けることは前提として、別プロジェクトとして、PenR（PenA発現のための調節タンパク質）及びクラスCβラクタマーゼ、カルバペネム複合体の構造解析を行う旨、今後の研究の推進方策に記載した。