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

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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。