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多剤排出タンパク質複合体の阻害剤開発に向けた基質との網羅的な構造活性相関解析

用于开发多药外排蛋白复合物抑制剂的底物的全面构效关系分析

基本信息

批准号：
21K19337
负责人：
山下栄樹
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

世界中では年間約70万人が薬剤耐性菌感染症で亡くなっており、薬剤耐性菌問題を克服することは世界的な重要課題の1つである。菌体における薬剤耐性化に関わっている主な原因の一つに、抗菌剤を菌体外に排出するRND型多剤排出タンパク質複合体の高発現により抗菌剤の増殖抑制を無効にすることが上げられる。RND型多剤排出タンパク質複合体の機能を阻害する分子の戦略的な開発に必要な情報を蓄積することが重要であると考えている。本研究では、巨大な膜タンパク質複合体であるRND型多剤排出タンパク質複合体と様々な基質との相互作用の定量化及び視覚化を目的に、1)各構成タンパク質及び複合体と基質との相互作用の定量的なデータの蓄積、2)各構成タンパク質及び複合体の基質結合型の高分解能での立体構造情報の取得に取り組む。RND型多剤排出タンパク質複合体の試料として、研究代表者が機能する現場で形成する複合体の構造解析に成功した緑膿菌由来のMexAB-OprM複合体を用いている。本年度は、昨年度確立したMexAB-OprM複合体の構成タンパク質の一つである内膜タンパク質のトランスポーターMexBの相互作用解析に適した試料調製法を用いて、トランスポーターMexBを準備し、基質との相互作用を様々な手法で定量的に解析することを目的とした。1)トランスポーターMexBの相互作用解析に適した試料調製を行った。その後、トランスポーターMexBと基質との相互作用を調べるために、様々な手法（等温滴定カロリーメトリー法、示差走査熱量測定法、マイクロスケール熱泳動法）を用いて測定した。また、2)トランスポーターMexB及び複合体の基質結合型の立体構造情報の取得に向けて試料調製の検討を行った。

About 700,000 people worldwide die of drug-resistant infections every year. Overcoming drug-resistant infections is one of the most important issues in the world. The main reason for the resistance of bacteria to antibiotics is the high occurrence of RND type multi-agent excretion complexes, and the inhibition of the proliferation of antibiotics is not effective. The accumulation of information necessary for the development of RND-type multiple-substance complexes is important. The purpose of this study is to quantify and visualize the interaction between the matrix and the RND-type multi-component matrix complexes. 1) The quantitative data accumulation of the interaction between the matrix and the components of the RND-type multi-component matrix complexes. 2) The acquisition of the three-dimensional structural information of the high decomposition energy of the matrix bound components of the RND-type multi-component matrix complexes. The structure analysis of the RND type multi-agent efflux complex was successfully performed on the basis of the study of its function in situ and the application of the MexAB-OprM complex in the origin of Pseudomonas aeruginosa. This year, we established a new method for the analysis of MexAB-OprM complex interaction, which is suitable for sample preparation, matrix preparation, matrix interaction analysis and quantitative analysis. 1) Analysis of the interaction between MexB and sample modulation The method of adjusting the interaction between matrix and matrix (isothermal titration method, differential calorimetry method, and thermophoresis method) was used. 2) To study the preparation of samples for obtaining the spatial structure information of matrix-bound MexB and MexB complexes.