イソプレンユニット生合成経路を標的とした抗菌剤と抗マラリア剤開発のための探索研究

针对异戊二烯单元生物合成途径开发抗菌和抗疟药物的探索性研究

• 批准号: 18032022
• 负责人: 葛山 智久
• 金额: $ 3.97万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18032022/
• 关键词: 放線菌; 生理活性; テルペノイド; 抗菌剤; 阻害剤; 抗菌性

除草剤として使用されているclomazoneの誘導体であるketoclomazoneが、MEP経路の初発酵素であるDXP synthase活性を阻害することを見出した。そこで、Haemophilus influenzae由来のDXP synthaseを用いて、その阻害機構を明らかにすることを試みた。その結果、得られたカイネティックデータは、発見当初から推測されていたように、DXP synthase反応がPing Pong Bi Bi機構に従うことを強く支持した。すなわち、pyruvateが第一基質(A)として酵素(E)に結合し、次いで、第二基質(B)であるD-GAPが結合する前に最初の反応産物(P)であるCO_2の放出をともなって構造変化した酵素(F)が形成される。その後、D-GAPが結合して、最終産物(Q)であるDXPが生成する。次に、ketoclomazone存在下でのカイネティックデータを収集し、Lineweaver-Burkプロットを作成した。その結果、ketoclomazone濃度を変化させD-GAP濃度を固定してDXP synthase活性を測定した場合には直線群がほぼ平行になったことから、ketoclomazoneはpyruvateに対しては、不競合阻害を示すことが判明した。一方、pyruvate濃度を固定してDXP synthase活性を測定した場合には直線群がY軸の左側で交わったことから、ketoclomazoneはD-GAPに対しては、非競合阻害を示すことが判明した。これらの結果から、阻害剤(I)であるketoclomazoneは、遊離のDXP synthase (E)とは結合できず、pyruvateが結合して構造変化した(F)に結合すること、しかも、その結合部位はD-GAPの結合部位とも異なることが示唆された。以上のように、DXP synthaseに対するketoclomazoneのユニークな阻害機構を明らかにすることができた。

It has been shown that the use of herbicides can inhibit the activity of ketoclomazone, an inducer of clomazone, and DXP synthase, a nascent enzyme in the MEP pathway. The DXP synthase of Haemophilus influenzae was used in the study. The result of the analysis was that the DXP synthesizer was able to detect the Ping Pong Bi mechanism. The first substrate (A) binds to the second substrate (B), and the second substrate (E) binds to the second substrate (B). The first reaction product (P) is formed by the formation of the enzyme (F). DXP is produced after D-GAP is combined and the final product (Q) is produced. Next, in the presence of ketoclomazone, the Lineweaver-Burk is created. The results showed that the concentration of ketoconazole was changed, the concentration of D-GAP was fixed, and the activity of DXP synthase was determined. When DXP synthase activity is measured at a fixed concentration, the linear group is identified as D-GAP at the left side of the Y axis. The result is that the inhibitor (I) is ketoclomazone, free DXP synthase (E), and bound to the structure (F). The binding site is D-GAP. The above mentioned DXP synthesizer can be used to detect the presence of ketoclazone.

项目成果

MEP経路阻害剤ketoclomazoneの阻害機構に関する研究

MEP通路抑制剂酮异恶草酮抑制机制研究

• 发表时间: 2008
• 作者: Puan;K.J.;C. Jin;H. Wang;G. Sarikonda;A.M. Raker;H.K. Lee;M.I. Samuelson;E. Marker-Hermann;L. Pasa-Tolic;E. Nieves;J.L. Giner;T. Kuzuyama;and C.T. Morita.;松江由紀子
• 通讯作者: 松江由紀子