左右非対称な構造変化を起こすABC輸送体MacBの基質輸送機構の解明

阐明导致不对称结构变化的 ABC 转运蛋白 MacB 的底物转运机制

• 批准号: 22K06099
• 负责人: 岡田 有意
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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-22K06099/
• 关键词: タンパク質; 構造解析; 薬剤耐性; 抗生物質; ABC輸送体; 構造生物学; 輸送タンパク質; X線結晶解析

本研究の対象であるマクロライド系抗生物質輸送体MacBは、病原菌等の細胞膜上に存在し、病原菌にとって有害な抗生物質を細胞外へ排出する機能をもっているタンパク質である。これらのタンパク質の働きによって、病原菌に薬が効かない薬剤耐性化が起こり、大きな社会問題となっている。そのため、このタンパク質がどのようなメカニズムで抗生物質を輸送しているのかを解明することは、排出されない薬剤の設計や阻害剤の開発にとても有用な情報を与える。そこで本研究では、マクロライド系抗生物質輸送体MacBの立体構造解析等の手法を用いて、このタンパク質がどのように薬剤を排出するのかを詳細に解明することを目指した。MacBは、細胞内にあるATPをエネルギー源として物質の輸送を行うABC輸送体というタンパク質ファミリーに分類されるが、他のABC輸送体と違い、別のタンパク質と複合体を形成して働くという特徴をもっている。現在までにMacB単独や、別のタンパク質との複合体の状態の立体構造は明らかにされているが、マクロライド系抗生物質等の輸送される分子が結合した状態のMacBの構造は明らかにされていない。そこでさまざまな種類の輸送分子と調製したMacBを混合し、構造解析を行った。残念ながら、現在までのところ輸送分子が結合した状態のMacBの構造は得られていない。しかし、新たに得られたMacBの複数の構造情報から、どの部分の構造が大きく変化するのかが明らかとなった。これはMacBの輸送機構の詳細を解明するうえで非常に重要な情報である。今後、さらに実験条件を検討し、輸送分子が結合した状態でのMacBの立体構造解析を目指す。

The objective of this study is to investigate the function of MacB, an antibiotic substance transporter, in the extracellular excretion of harmful antibiotic substances from pathogenic bacteria and the like. This is the first time that the Chinese government has issued such a document. For example, in the case of antibiotics, they may be used for the purpose of providing useful information on drug delivery, drug delivery, and drug control. In this study, the methods of analyzing the three-dimensional structure of the antibiotic substance delivery system MacB, such as the use of the drug, the quality of the drug, and the discharge of the drug were explained in detail. MacB is the intracellular ATP source and transport of substances. ABC transporters are classified into different types. Other ABC transporters are classified into different types. Now, the structure of MacB in the state of combination of molecules in the state of MacB alone and in the state of complex of different substances has changed from clear to clear. The molecular modulation of transport molecules in different species is carried out by mixing and structural analysis. The structure of the MacB is in the state of binding of the transport molecules. The structure information of MacB is newly obtained, and the structure of MacB is gradually changed. The details of MacB's conveying mechanism are very important. In the future, we will discuss the conditions for carrying out the study, and analyze the three-dimensional structure of MacB in the state of binding of transport molecules.

项目成果

Structural and functional analysis of multidrug RND transporters from Burkholderia pseudomallei

鼻疽伯克霍尔德氏菌多药 RND 转运蛋白的结构和功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Ui Okada;Takaaki Kato;Li-Wei Hung;Eiki Yamashita;Heung-Bok Kim;Chang Yub Kim;Thomas C. Terwilliger;Herbert P. Schweizer;Satoshi Murakami
• 通讯作者: Satoshi Murakami

Therapeutic Protein Targets for Drug Discovery and Clinical Evaluation: Bio-crystallography and Drug Design

药物发现和临床评价的治疗性蛋白质靶点：生物晶体学和药物设计

• 发表时间: 2022
• 作者: Okada;U.;Murakami;S.
• 通讯作者: S.