病原性微生物由来のガスセンサータンパク質の構造と機能に関する研究と創薬への応用

病原微生物气敏蛋白的结构和功能研究及其在药物发现中的应用

• 批准号: 22K05446
• 负责人: 北西 健一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-22K05446/
• 关键词: ヘム; グロビン; ガスセンサー; 病原菌; c-di-GMP; バイオフィルム; 病原性微生物

病原性微生物由来ガスセンサータンパク質（GCS-HD-GYP）の構造と機能に関する研究、さらには創薬への応用を目指し研究を行っている。GCS-HD-GYPはN末端にグロビンドメイン、C末端にc-di-GMP分解酵素（フォスフォジエステラーゼ）活性を持つHD-GYPドメインを持っている。c-di-GMPは近年、微生物の生理活性において重要なセカンドメッセンジャーであることが明らかになってきている。ゲルろ過解析の結果、精製タンパク質はホモ二量体で、 CDスペクトルからヘリックスの多い構造であることがわかった。ミオグロビンやヘモグロビンのようなグロビンタンパク質に特徴的な吸収スペクトルを示し、酸素、一酸化炭素、一酸化窒素などのガス分子が結合することがわかった。HD-GYPドメインは、酵素活性に2価金属イオンを必要とすることから、様々な金属イオン存在下でc-di-GMP分解活性を評価したところ、Mn存在下で活性を示すことがわかった。c-di-GMP分解活性は酸素の結合によって活性化されるのに対して、一酸化窒素の結合によっては不活性化されることがわかった。この結果は他のグロビンセンサーとは異なる興味深い特徴である。また、ガスセンシングに重要なグロビンドメインの結晶化に成功し、3 A程度の分解能の回折データを得た。分子置換法によって、構造解析を行ったところ、ヘム周辺の電子密度が不明瞭であった。より高分解能データの収集を目指し、現在結晶化条件の最適化を行っている。また、結晶化の再現性がよくないので、並行して結晶化スクリーニングも行っていく予定である。

Pathogenic microorganism origin ガ ス セ ン サ ー タ ン パ ク mass (GCS - HD - GYP) の function of tectonic と に masato す る research, さ ら に は gen 薬 へ の 応 with を refers し を line っ て い る. GCS - HD - GYP は N terminal に グ ロ ビ ン ド メ イ ン に C, C end - di - GMP decomposition enzyme (フ ォ ス フ ォ ジ エ ス テ ラ ー ゼ) active を hold つ HD GYP ド メ イ ン を hold っ て い る. C - di - GMP は physiological activity in recent years, microbial の に お い て important な セ カ ン ド メ ッ セ ン ジ ャ ー で あ る こ と が Ming ら か に な っ て き て い る. ゲ ル ろ analytical の results, refined タ ン パ ク qualitative は ホ モ 2 quantity body で, CD ス ペ ク ト ル か ら ヘ リ ッ ク ス の い structure で あ る こ と が わ か っ た. ミ オ グ ロ ビ ン や ヘ モ グ ロ ビ ン の よ う な グ ロ ビ ン タ ン パ ク qualitative に な 収 absorption of 徴 ス ペ ク ト ル を し, acid, acidification, acidification, carbon, smothering element な ど の ガ が ス molecules combine す る こ と が わ か っ た. HD GYP ド メ イ ン は, 2 価 metal enzyme activity に イ オ ン を necessary と す る こ と か ら, others 々 な metal イ オ ン で c - di - GMP decomposition in the presence of active を review 価 し た と こ ろ, を で activity in the presence of Mn す こ と が わ か っ た. C - di - GMP の は acid decomposition activity element combination に よ っ て activeness さ れ る の に し seaborne て, a acidification smothering の combining に よ っ て は not activeness さ れ る こ と が わ か っ た. The results of the <s:1> と show that his <s:1> グロビ セ サ サ と と is different from なる. He is very interested. The characteristics are である. ま た, ガ ス セ ン シ ン グ に important な グ ロ ビ ン ド メ イ ン の crystallization に し success, 3 A degree の decomposition can の inflexion デ ー タ を た. The molecular displacement method によって, structural analysis を row ったと ろ ろ, ヘム cycle 辺 <s:1> electron density が is unclear であった. Youdaoplaceholder0 よ high decomposition energy デ デ タ タ よ collection を objective よ, current crystallization conditions <s:1> optimization を line って る る る. ま た, crystallization の reproducibility が よ く な い の で, parallel し て crystallization ス ク リ ー ニ ン グ も line っ て い く designated で あ る.

项目成果

東京理科大学

东京理科大学

病原菌由来の新しいヘム結合ガスセンサーホスホジエステラーゼ

来自病原菌的新型血红素结合气体传感器磷酸二酯酶

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山菜緒;江頭美紀;北西健一;下仲基之
• 通讯作者: 下仲基之

高分子側鎖への導入で局所濃縮された銅錯体が促進する酸化還元活性の抗菌剤利用

利用引入聚合物侧链的局部浓缩铜络合物促进具有氧化还原活性的抗菌剂

• 发表时间: 2022
• 作者: 大澤重仁;北西健一;木内真穂;下仲基之;大塚英典
• 通讯作者: 大塚英典

好熱菌由来ガスセンサーホスホジエステラーゼの精製と結晶化

嗜热菌气敏磷酸二酯酶的纯化和结晶

• 发表时间: 2023
• 作者: 江頭美紀;青山菜緒;北西健一;海野昌喜;下仲基之
• 通讯作者: 下仲基之

Function of a Novel Heme-based Gas Sensor Protein from Pathogenic Bacterium

病原菌中基于血红素的新型气体传感器蛋白的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Nao Aoyama;Miki Egashira;Kenichi Kitanishi;Motoyuki Shimonaka
• 通讯作者: Motoyuki Shimonaka