創薬を志向した細菌の細胞分裂タンパク質の構造―機能相関解明

阐明细菌细胞分裂蛋白的结构-功能关系以用于药物发现

• 批准号: 15J00589
• 负责人: 藤田 純三
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00589/
• 关键词: 細胞分裂; FtsZ; 高速AFM; 阻害剤; 薬剤耐性変異; 構造変化; イメージング

昨年度に引き続き高速AFMによるFtsZフィラメントの観察に注力した。昨年度は基板上でFtsZフィラメントが形成・成長していく様子を捉えることに成功していたが、今年度は前回の測定結果の再現性を確認しつつ、新たな条件での測定も行った。その結果、バッファーやタンパク質濃度、GDP濃度といった条件を検討することにより、FtsZフィラメントが基板上で解離していく様子を観察することに成功した。高速AFMの高いフレームレートにより、従来のAFMでは観察不可能であった時間スケールでのFtsZフィラメントの成長・解離過程を可視化できたことはFtsZのダイナミクスについて理解するための重要な手掛かりとなる。結晶構造から得られる情報と組み合わせながらそのメカニズムについて明らかにしていきたい。現在は共同研究者と連携しながら詳細な画像解析を進めている最中であり、本研究成果は論文として投稿予定である。その他にも、SaFtsZペプチド-SaFtsA複合体のX線結晶構造解析、FtsZ周辺タンパク質のX線結晶構造解析等に取り組んだが良い成果は得られなかった。また、昨年度から執筆中であった2報の論文が学術雑誌に掲載された。1報はSaFtsZの機能に重要な2種類のコンフォメーションの結晶構造を決定し、その構造変化機構をMD計算により提案したものである。もう1報はFtsZおよびその薬剤耐性変異体と阻害剤の複合体の結晶構造を決定し、阻害剤の結合様式と阻害活性、薬剤耐性変異との関連について構造的に考察したものである。特別研究員としての3年間の研究成果を形にし、世の中に発信することができたと考えている。

Last year's high-speed AFM was launched. Yesterday's test results were successfully tested on the substrate, and this year's test results were tested under new conditions. The results of this study are as follows: 1. Dissociation on the substrate; 2. Dissociation on the substrate; 3. High-speed AFM can visualize the growth and dissociation process of FtsZ by detecting the impossibility of time and time. The structure of crystals is composed of information and materials. Now, the co-researcher has carried out the detailed portrait analysis, and the research results have been submitted to the Ministry. X-ray crystal structure analysis of SaFtsZ complex, X-ray crystal structure analysis of FtsZ perimeter, etc. The paper was published in academic journals. 1. The important function of SaFtsZ is to determine the crystal structure of the two kinds of crystals, and to calculate the MD of the structural transformation mechanism. The first report is to investigate the relationship between the crystal structure of the complex of the resistance agent and the resistance activity of the resistance agent. The research results of the special researcher during the past three years have been published in the world.

项目成果

細胞分裂タンパク質FtsZ阻害剤の新規な結合様式および重合に与える影響

细胞分裂蛋白FtsZ抑制剂的新型结合模式及其对聚合的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: 藤田純三;杉山翔吾;宮崎真秀;上田菜々望;吉澤拓也;溝端栄一;井上豪;内橋貴之;Daniel S. Pilch;松村浩由
• 通讯作者: 松村浩由

X線結晶学、MD計算、AFMを組み合わせた細胞分裂因子FtsZの構造-機能相関解析

结合X射线晶体学、MD计算和AFM分析细胞分裂因子FtsZ的结构-功能关系

• 发表时间: 2017
• 作者: 藤田純三;杉山翔吾;宮崎真秀;上田菜々望;吉澤拓也;溝端栄一;井上豪;内橋貴之;Daniel S. Pilch;松村浩由;藤田純三
• 通讯作者: 藤田純三

Identification of the key interactions in structural transition pathway of FtsZ from Staphylococcus aureus

• DOI: 10.1016/j.jsb.2017.04.008
• 发表时间: 2017-05-01
• 期刊: JOURNAL OF STRUCTURAL BIOLOGY
• 影响因子: 3
• 作者: Fujita, Junso;Harada, Ryuhei;Matsumura, Hiroyoshi
• 通讯作者: Matsumura, Hiroyoshi

Structural-change mechanism of cell division protein FtsZ from Staphylococcus aureus

金黄色葡萄球菌细胞分裂蛋白FtsZ的结构变化机制

• 发表时间: 2015
• 作者: Junso Fujita;Yoko Maeda;Yuki Saito;Eiichi Mizohata;Tsuyoshi Inoue;Hiroyoshi Matsumura
• 通讯作者: Hiroyoshi Matsumura

Structural Flexibility of an Inhibitor Overcomes Drug Resistance Mutations in Staphylococcus aureus FtsZ.

• DOI: 10.1021/acschembio.7b00323
• 发表时间: 2017-07-21
• 期刊: ACS chemical biology
• 影响因子: 4
• 作者: Fujita J;Maeda Y;Mizohata E;Inoue T;Kaul M;Parhi AK;LaVoie EJ;Pilch DS;Matsumura H
• 通讯作者: Matsumura H