超硫黄分子がもたらす細菌の新規薬剤耐性機構の解明

阐明超硫分子引起的细菌新型耐药机制

• 批准号: 22K05443
• 负责人: 小野 勝彦
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05443/
• 关键词: 超イオウ; システインパースルフィド; 抗菌剤; βラクタム剤; 薬剤耐性; 緑膿菌; 超硫黄; パースルフィド; システイン; βラクタム

システインパースルフィドはアミノ酸であるシステインのチオール基（-SH）に過剰にイオウが付加した分子であり、近年様々な生理活性を持つことが明らかになっている。最近、我々は細菌が産生するシステインパースルフィドが、βラクタム系抗菌剤を強力に分解することで、薬剤耐性に寄与することを明らかにした（Ono et. al., ACS Chem. Bio., 2021）。システインパースルフィドと反応した薬剤は、βラクタム環が開環しイオウが付加した、βラクタムカルボチオ酸という新規化合物であり、菌体内で産生した後、菌体外へと積極的に排出されることが分かっている。しかしながら、その反応機構の詳細や薬剤耐性化との関連性には不明な点が数多く残されている。そこで本研究課題では、システインパースルフィドによるβラクタム系抗菌剤の反応機構の詳細な解析を行い、この新規薬剤耐性化機構の詳細な解明を目的としている。2022年度は、細菌の薬剤耐性とシステインパースルフィド量の相関の検討を行うために、研究室で保持する薬剤耐性緑膿菌の薬剤耐性化強度とシステインパースルフィド量を定量し、それらの相関関係を検討した。薬剤耐性菌の薬剤耐性化強度の検討では、βラクタム系（ピペラシリン、メロペネム）のみならず、アミノグリコシド系（カナマイシン）やテトラサイクリンキノロン系（オフロキサシン）に対する感受性を微量液体希釈法を用いて検討した。また、システインパースルフィドの定量はβ-(4-hydroxyphenyl)ethyl iodoacetamide (HPE-IAM)誘導体化による質量分析を用いた。その結果、高度に薬剤耐性化した株において、特に高いシステインパースルフィド量と反応産物であるカルボチオ体産生が確認された。このことから、薬剤耐性化とシステインパースルフィド量には相関関係が認められた。

In recent years, the physiological activity of the plant has been maintained. Recently, we have been able to produce bacteria that are resistant to antimicrobial agents, which are strongly decomposed. al., ACS Chem. Bio., 2021）。The new compounds are produced in vivo and actively excreted in vitro. The details of the anti-corruption mechanism, the tolerance and the relevance of the anti-corruption mechanism are not clear. This research topic is to analyze the mechanism of antibiotic resistance in detail, and to explain the mechanism of antibiotic resistance in detail. In 2022, the correlation between the resistance of bacteria and the resistance of Pseudomonas aeruginosa was studied. The sensitivity of resistant bacteria to chemical agents was studied by micro-liquid chromatography. The quantitative analysis of β-(4-hydroxyphenyl)ethyl iodoacetamide (HPE-IAM) was used in mass spectrometry. The results of the study were as follows: 1. High level of resistance; 2. High level of resistance; 3. This is the first time that I have ever seen such a person.

项目成果

Subtilase cytotoxin from Shiga-toxigenic Escherichia coli impairs the inflammasome and exacerbates enteropathogenic bacterial infection.

• DOI: 10.1016/j.isci.2022.104050
• 发表时间: 2022-04-15
• 期刊: iScience
• 影响因子: 5.8
• 作者: Tsutsuki H;Zhang T;Yahiro K;Ono K;Fujiwara Y;Iyoda S;Wei FY;Monde K;Seto K;Ohnishi M;Oshiumi H;Akaike T;Sawa T
• 通讯作者: Sawa T

Structural Determination of the Nanocomplex of Borate with Styrene-Maleic Acid Copolymer-Conjugated Glucosamine Used as a Multifunctional Anticancer Drug.

• DOI: 10.1021/acsabm.2c00883
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: ACS applied bio materials
• 影响因子: 4.7
• 作者: Waliul Islam;Hiroyasu Tsutsuki;K. Ono;A. Harada;K. Shinozaki;T. Niidome;Jun Fang;T. Sawa

Identification and quantification of β-lactam ring opened carbothioic S-acids mediated by cysteine hydropersulfide in bacteria

细菌中半胱氨酸氢过硫化物介导的β-内酰胺开环硫代S-酸的鉴定和定量

• 发表时间: 2022
• 作者: Katsuhiko Ono;Hiroyasu Tsutsuki;Tianli Zhang;Takaaki Akaike;Tomohiro Sawa
• 通讯作者: Tomohiro Sawa

熊本大学生命科学研究部微生物学講座HP

熊本大学生命科学学院微生物学课程HP