結晶構造解析による赤痢菌エフェクターの作用機構の解明とその応用

病原菌は感染に際し、エフェクターと呼ばれる約３０種類のタンパク質を宿主細胞へ分泌し、宿主の持つ防御機構を妨げることで感染を成立させる。これらの中で、脱アミド化酵素ＯｓｐＩ及びユビキチンリガーゼＩｐａＨファミリータンパク質は自然免疫応答を抑制することが、報告されている。先行研究として赤痢菌エフェクターＯｓｐＩの構造研究を行い、ＯｓｐＩによる特異的なＵｂｃ１３認識機構を明らかにした。しかし、赤痢菌による宿主免疫系の制御にはＩｐａＨファミリーも関わっており、ＯｓｐＩ単独の研究だけでは病原性細菌による宿主の免疫系阻害機構の理解およびこのエフェクターを制御することによる薬剤の開発には不十分である。そこで、ＯｓｐＩの研究と共にＩｐａＨの構造解析を行うことにより、病原性細菌による宿主免疫系の抑制機構の理解および、エフェクターの機能を制御する薬剤開発の基盤構築を目的として本研究を行った。ＩｐａＨに関しては、２６年度に行ったＩｐａＨ４との相互作用解析により結合が示唆されていた３種類の化合物をもちいて、これらの阻害活性を検証したが、何れの化合物も有意な阻害活性を持たなかった。しかし、ＩｐａＨ４、ＩｐａＨ３の活性の詳細を明らかにするために、ユビキチン変異体を用いたｉｎ　ｖｉｔｒｏユビキチン化実験を行ったところ、これまで報告になかった連結様式のユビキチン鎖も伸長することが示唆された。ＯｓｐＩは、類似の活性を持つ酵素を阻害することが報告されている化合物を用いて、化合物との複合体結晶構造解析を行った。その結果、複合体構造を分解能２．６Åで決定することに成功した。ＯｓｐＩは活性残基が化合物と共有結合を形成した阻害型構造を形成しており、ＯｓｐＩと阻害剤の原子レベルの構造情報を得ることができた。

病原菌は感染に際し、エフェクターと呼ばれる約３０種類のタンパク質を宿主細胞へ分泌し、宿主の持つ防御機構を妨げることで感染を成立させる。これらの中で、脱アミド化酵素ＯｓｐＩ及びユビキチンリガーゼＩｐａＨファミリータンパク質は自然免疫応答を抑制することが、報告されている。先行研究として赤痢菌エフェクターＯｓｐＩの構造研究を行い、ＯｓｐＩによる特異的なＵｂｃ１３認識機構を明らかにした。しかし、赤痢菌による宿主免疫系の制御にはＩｐａＨファミリーも関わっており、ＯｓｐＩ単独の研究だけでは病原性細菌による宿主の免疫系阻害機構の理解およびこのエフェクターを制御することによる薬剤の開発には不十分である。そこで、ＯｓｐＩの研究と共にＩｐａＨの構造解析を行うことにより、病原性細菌による宿主免疫系の抑制機構の理解および、エフェクターの機能を制御する薬剤開発の基盤構築を目的として本研究を行った。ＩｐａＨに関しては、２６年度に行ったＩｐａＨ４との相互作用解析により結合が示唆されていた３種類の化合物をもちいて、これらの阻害活性を検証したが、何れの化合物も有意な阻害活性を持たなかった。しかし、ＩｐａＨ４、ＩｐａＨ３の活性の詳細を明らかにするために、ユビキチン変異体を用いたｉｎ　ｖｉｔｒｏユビキチン化実験を行ったところ、これまで報告になかった連結様式のユビキチン鎖も伸長することが示唆された。ＯｓｐＩは、類似の活性を持つ酵素を阻害することが報告されている化合物を用いて、化合物との複合体結晶構造解析を行った。その結果、複合体構造を分解能２．６Åで決定することに成功した。ＯｓｐＩは活性残基が化合物と共有結合を形成した阻害型構造を形成しており、ＯｓｐＩと阻害剤の原子レベルの構造情報を得ることができた。