ポリエン抗生物質アムホテリシンBが形成する超分子チャンネル複合体の構造解析

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抗生物質アムホテリシンB(AmB)は、感染症治療に広く用いられている重要な抗真菌剤の一つである。その抗真菌作用は細胞膜におけるイオンチャネル複合体の形成により発現するとされており、選択毒性は膜含有ステロールの違いによると考えられている。しかしチャネル複合体の構造やステロール認識機構については未解明のままである。本研究では、AmBチャネル複合体の構造を明らかにするとともに、AmB分子同士間およびAmB-ステロール間の分子認識機構の解明を目指す。前年までにAmBを越えるチャネル活性を有するAmB連結二量体の作成に成功し、顕著な整流性を有することを示した。またAmB-ステロール連結体については、エルゴステロールを連結させた場合にコレステロール連結体よりもチャネル活性が高く、AmBのエルゴステロール選択性を連結体においても再現できた。さらに生合成的に調製した^<13>C標識AmBを用い、脂質膜中でのAmB分子の配向を固体NMRで調べた結果、AmBは単分子長で膜を貫通する配向をとっていることを明らかにした。同時に、距離測定に適した^<19>Fを化学的に導入したAmBの調製にも成功し、AmBと同等の活性を有することを明らかにした。今年度は、^<13>C標識AmBと^<19>F標識ステロールとの連結体を調製し、^<19>F-^<13>C間の固体NMR距離測定を行った。その結果、AmBとステロールが平行に並んで相互作用していることが明らかになった。また、^<13>C標識AmBと^<19>F標識AmB間の^<19>F-^<13>C間距離測定を行い、AmB同士が極性部分同士で相互作用していることを明らかにした。さらに、AmBの糖部分の配座を決定するため、分子内で架橋して糖部分の配座を固定した誘導体を調製した。その結果、チャネル複合体形成時における糖部分の配座の推定に成功するとともに、ステロールとの相互作用に糖の配座が重要であることを明らかにした。