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β-ラクタマーゼの作用機構-阻害薬開発のための基礎的研究-

β-内酰胺酶的作用机制 - 抑制剂开发的基础研究 -

基本信息

批准号：
07772215
负责人：
畑晶之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

当初計画に従い、(1)β-ラクタマーゼ-阻害剤複合体の動的構造についての検討、(2)β-ラクタマーゼが基質を取り込んだ状態の動的構造についての検討、についてのコンピュータグラフィックス及び分子動力学計算を用い、研究を行った。まず、β-ラクタマーゼ阻害剤であるクラブラン酸がβ-ラクタム環及び隣接する五員環が開裂した状態でβ-ラクタマーゼに結合したX線結晶構造(PDBcode:1blc)について反応を逆に辿りつつ分子動力学計算を行い、クラブラン酸についてのアシル酸素中間体及びアシル酸素四面中間体の動的構造を得た。ここに得られたアシル酵素中間体構造はβ-ラクタマーゼによる加水分解が起こり難い立体配置をとっており、グラブラン酸がブロッカーであることをよく説明する。次に、クラブラン酸及びβ-ラクタマーゼによって加水分解されるペニシリンGをX線結晶解析により得られたβ-ラクタマーゼの構造(PDBcode:3blm)に結合させ、それぞれ分子動力学計算を行い、動的構造を得た。ペニシリンGの場合には、アシル酵素四面中間体ではSer70Oγ-Lys73Nζ間、Lys73N5-Glu166Oε間に水素結合が保たれ、アシルアミノ側鎖の酸素原子がAsn132と水素結合を保つと共に、窒素原子は脱アシル化に関与する水分子を捕まえており、β-ラクタマーゼによる加水分解が起るために必要な立体配置を形成していることが解った。一方、クラブラン酸についての計算結果はクラブラン酸が取り込まれたX線結晶構造から復元したアシル酵素中間体構造を与えた。クラブラン酸にやペニシリンGでは存在するアシルアミノ側鎖が存在しないためAsn132と水素結合が欠落し、活性残基間の水素結合を保つことができないのがその原因である。加えて、アシルアミノ側鎖の窒素原子による水分子の供給が出来ないため、脱アシル化反応が起こりにくく、β-ラクタマーゼのブロッカーとなると結論した。

At the beginning, it was planned that (1) β-cyclosporine was used to prevent the combined operation of the system, and (2) the system was used to analyze the status of the system. The data were analyzed by computer, computer and molecular dynamics. In combination with the X-ray crystal structure (PDBcode:1blc), the reverse molecular dynamics calculation of the molecular dynamics calculation is carried out. The purpose of this study is to determine the content of the body in the acid and the movement of the body on the four sides of the acid. In the enzyme, the β-lactic acid was made by adding water to decompose the enzyme, and the three-dimensional configuration was analyzed. The analysis of the X-ray analysis of the X-ray of the molecular dynamics (PDBcode:3blm), the molecular dynamics calculation, the calculation of the operation and the results of the molecular dynamics calculation. In the four sides of the enzyme, the Ser70O γ-Lys73N ζ, the Lys73N5-Glu166O ε water element, the Asn132 water element, the asphyxiant atom, the molecular weight, and the molecular weight of the enzyme, respectively, were detected. It is necessary to form a three-dimensional configuration to form a solution. On the one hand, the results of the calculation were compared with the results of the computer calculation. The X-ray crystal was used to make the enzyme in the enzyme. There is a significant difference in the amount of water in the active residue, the combination of water in the active residue and the cause of the loss of water in the active residue. In addition, the asphyxiant atoms and water molecules are supplied to the efflux, the desorption reaction is activated, and the β-amino acid is used to determine the temperature.