ランチビオティックnukacin ISK-1のペプチド工学と膜結合モチーフの解析

羊毛硫抗生素 nukacin ISK-1 的肽工程和膜结合基序分析

• 批准号: 10F00099
• 负责人: 園元 謙二
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00099/
• 关键词: ランチビオティック; nukacin ISK-1; 異常アミノ酸; 等温滴定型熱量計; ランダム変異導入法; 抗菌ペプチド; ペプチドデザイン; 分子設計; 翻訳後修飾; MALDI-TOF/MS; ランチビオティックの分子設計

Nukacin ISK-1は、抗菌活性や構造安定性に重要である3つのランチオニン環(Ring A,B,C)を持っている。我々はnukacin ISK-1構造遺伝子のランダム変異導入により変異体ライブラリーを構築し、その中で抗菌活性が増強、低下または消失する変異体の取得に成功している(Islam et al.,Mol.Microbiol.,72:1438,2009)。本研究では、nukacin ISK-1中のring A領域に着目し、この環構造が抗菌活性および細胞壁前駆体であるlipid IIへの結合に及ぼす影響を解析することを目的とした。Nukacin ISK-1 (WT)およびringA変異体(D13E、高活性;D13A、低活性;C14S(ring Aを破壊した変異体)、活性なし)を作用させたS.aureus SG511細胞内の細胞壁前駆体蓄積を解析した結果、WTとD13Eでは顕著にUDP-N-acetylmuramyl pentapeptideが蓄積していた。また、細胞壁前駆体lipid Iおよびlipid IIはnukacin ISK-1の抗菌活性を阻害した。さらに等温滴定型熱量計を用いてnukacin ISK-1やその変異体とlipid IIとの結合を定量的に解析した。WTとD13Eは同程度の親和性を示した(WT、K_D=0.17μM;D13E、K_D=0.19μM)。一方、D13Aは低い親和性を示し(K_D=3-4μM)、C14Sは結合が見られなかった。以上の結果から、nukacin ISK-1はring Aを介してlipid IIと結合し細胞壁合成を阻害することで抗菌活性を示すことが明らかになった。本研究は、nukacin ISK-1を含むランチビオティックのサブタイプにおいて初めてlipid II結合モチーフを見出したものである。

Nukacin ISK-1, antimicrobial activity, stability and stability are important. 3. Ring A, B, C, and B are important. We use nukacin ISK-1 to make sure that the antibacterial activity is strong and low, the antibacterial activity is strong and low, and the body is successful (Islam et al.,Mol.Microbiol.,72:1438,2009). In this study, ring A field in nukacin ISK-1 was used to determine the antimicrobial activity, cell wall precursors, cell wall precursors, lipid II assays, and biochemical analysis. Nukacin ISK-1 (WT) exhibited high activity (D13E, high activity; D13A, low activity; C14S (ringA disruptive disease), active enzyme). The effect of C14S on the accumulation of cell wall precursors in S.aureus SG511 cells showed that the results were analyzed, and the results of UDP-N-acetylmuramyl pentapeptide storage were analyzed. The antimicrobial activity of the cell wall precursors lipid I, lipid II nukacin ISK-1 was blocked. The quantitative analysis method was used to determine the amount of isothermal droplet setting with the combination of nukacin ISK-1 and lipid II measurements. WT "D13E" shows the same degree of sex and sex (WT, Kludd = 0.17 μ M; D13E, Kludd = 0.19 μ M). One side, D13A low temperature and sex test (K_D=3-4 μ M), C14S combined with low temperature and low temperature. The results of the above results, nukacin ISK-1 ring An introduction, lipid II and cell wall synthesis showed that the cell wall synthesis blocked the growth and antibacterial activity of the cells. In this study, nukacin ISK-1 was used in this study. In this study, the combination of lipid II and lipid II was used to obtain the results of this study.

项目成果

Lantibiotic transporter, NukT, requires cooperative functioning of the peptidase domain and the ATP binding domain

羊毛硫抗生素转运蛋白 NukT 需要肽酶结构域和 ATP 结合结构域的协同运作

• 发表时间: 2012
• 作者: Yang;Z.;ら5名;Kenji Sonomoto
• 通讯作者: Kenji Sonomoto

Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria: Current Progress in Advanced Research

乳酸菌和双歧杆菌：先进研究的最新进展

• 发表时间: 2011
• 作者: 齋藤忠夫;伊藤裕之;岩附慧二;吉岡俊満編;井沢真吾;Yasushi Kawai and Tadao Saito;井沢真吾分担執筆;Yasushi Kawai and Tadao Saito
• 通讯作者: Yasushi Kawai and Tadao Saito