抗菌ペプチドのリポ多糖結合能と活性の相関解析およびリポ多糖除去材料への応用

抗菌肽脂多糖结合能力与活性的相关性分析及其在脂多糖去除材料中的应用

• 批准号: 13J02798
• 负责人: 櫛引 崇弘
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02798/
• 关键词: Tachyplesin I; lipopolysaccharide; complex; 抗菌ペプチド; LPS; 複合体; ドッキング

昨年度は核磁気共鳴(NMR)装置等を用いた測定により、抗菌ペプチドTachyplesin I(TP I)とグラム陰性菌外膜の主成分であるリポ多糖(LPS)の複合体モデルを、原子レベルで決定することに成功し、結合にはTP Iの両末端に位置する塩基性残基および芳香族残基が重要であることを明らかにした。ここまでの結果は論文にまとめ、海外学術雑誌へ投稿・受理された。本年度は上記の成果をベースとし、LPS結合能を上昇させうる各種変異体を作製し、LPS結合能の評価を試みた。しかし、用いるLPSの種類、濃度、反応時間等の条件検討に難航し、現時点でまだ有意な結果は得られていない。TP Iには強力なキチン結合能があることも知られており、昨年度はその詳細についての研究も行った。キチンは真菌の外膜成分であることから、抗菌ペプチドのキチン結合能は抗真菌活性に重要であると考えられているものの、相関については不明である。TP Iのキチン結合能に関する研究は、抗真菌活性との相関の有無を解明するうえで重要であり、さらにTP Iの生理活性を明らかにする点でも意義がある。昨年度はキチンを構成する六糖の存在下でNMR測定を行い、TP Iの4残基(Phe4, Arg9, Tyr13, Arg17)がキチン結合に重要であると推測することができた。本年度は、その4つの残基を1残基ずつAlaに置換した変異体、さらに2つの疎水性残基をAlaに置換した変異体と、2つの塩基性残基をAlaに置換した変異体、そして4残基全てをAlaに置換した変異体を作製し、キチン結合アッセイを行った。その結果、TP Iのキチン結合能には主に疎水性残基であるF4AやY13Aが重要であり、R9AとR17Aは副次的に結合に関与している、ということが示唆された。ここまでの研究結果をまとめ、現在海外学術雑誌への投稿を準備中である。

Yesterday's annual は nuclear magnetic 気 resonance (NMR) devices such as を with い た determination に よ り, antibacterial ペ プ チ ド Tachyplesin I (TP) I と グ ラ ム negative of outer membrane の principal component で あ る リ ポ polysaccharide (LPS) の complex モ デ ル を, atomic レ ベ ル で decided す る こ と に successful し, combining に は TP I の struck end position に す る salt basic residues お よ び aromatic residues が important で あ る こ と を Ming ら か に し た. The results are まで papers にまとめ, overseas academic 雑 journal へ submission and acceptance された. This annual は の results を ベ ー ス と し, LPS binding energy rising を さ せ う る various - foreign を し, LPS binding energy の review 価 を try み た. し か し, use い る LPS の type, concentration, anti 応 time beg に 検 の conditions, such as difficult navigation し, present some で ま だ intentionally な results ら は れ て い な い. TP I に は powerful な キ チ ン binding energy が あ る こ と も know ら れ て お り, yesterday's annual は そ の detailed に つ い て の も line っ た. キ チ ン は fungi の outer membrane composition で あ る こ と か ら, antibacterial ペ プ チ ド の キ チ ン binding energy は antifungal activity に important で あ る と exam え ら れ て い る も の の, phase masato に つ い て は unknown で あ る. TP I の キ チ ン binding energy に masato す る と は, antifungal activity was の phase masato の presence of を interpret す る う え で important で あ り, さ ら に TP I の physiological activity を Ming ら か に す る point で も meaning が あ る. Yesterday's annual は キ チ ン を constitute す る six で NMR measurement in the presence of sugar の を い, TP I の 4 residues (Phe4 Arg9, Tyr13, Arg17) が キ チ ン combining に important で あ る と speculation す る こ と が で き た. This year は, そ の 4 つ の residues を 1 residue ず つ Ala に replacement し た - variants, さ ら に 2 つ の 疎 waterborne residues を Ala に replacement し た - variant と, 2 つ の salt basic residues を Ala に replacement し た - variants, そ し て 4 residue て を Ala に replacement し た - variants を as し, キ チ ン combining ア ッ セ イ を line っ た. そ の results, TP I の キ チ ン binding energy に は main に 疎 waterborne residues で あ る F4A や Y13A が important で あ り, R9A と R17A は vice times に combined に masato and し て い る, と い う こ と が in stopping さ れ た. The research results of まで まで are をまとめ and are now being submitted to the overseas academic journal 雑 へ を. Youdaoplaceholder5 preparation for submission.

项目成果

NMR and docking structure of antimicrobial peptide complexed with lipopolysaccharide

抗菌肽与脂多糖复合物的NMR及对接结构

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Kushibiki;M. Kamiya;T. Aizawa;Y. Kumaki;T. Kikukawa;M. Mizuguchi;M. Demura;S. Kawabata;K. Kawano
• 通讯作者: K. Kawano

Interaction between tachyplesin I, an antimicrobial peptide derived from horseshoe crab, and lipopolysaccharide

• DOI: 10.1016/j.bbapap.2013.12.017
• 发表时间: 2014-03-01
• 期刊: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Kushibiki, Takahiro;Kamiya, Masakatsu;Kawano, Keiichi
• 通讯作者: Kawano, Keiichi

カブトガニ由来抗菌ペプチドTachyplesin Iとキチン結合能に関する研究

鲎源抗菌肽Tachyplesin I及其甲壳素结合能力的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Takahiro Kushibiki;Masakatsu Kamiya;Tomoyasu Aizawa;Yasuhiro Kumaki;Takashi Kikukawa;Makoto Demura;Shun-ichiro Kawabata;Keiichi Kawano
• 通讯作者: Keiichi Kawano

Analysis of the complex structure of an antimicrobial peptide and lipopolysaccharide

抗菌肽和脂多糖的复杂结构分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Takahiro Kushibiki;Masakatsu Kamiya;Tomoyasu Aizawa;Yasuhiro Kumaki;Takashi Kikukawa;Mineyuki Mizuguchi;Makoto Demura;Shun-ichiro Kawabata;Keiichi Kawano
• 通讯作者: Keiichi Kawano

Lipopolysaccharide-binding structure of an antimicrobial peptide tachyplesin I derived from horseshoe crab

鲎源抗菌肽鲎素 I 的脂多糖结合结构

• 发表时间: 2014
• 作者: Takahiro Kushibiki;Masakatsu Kamiya;Tomoyasu Aizawa;Yasuhiro Kumaki;Takashi Kikukawa;Mineyuki Mizuguchi;Makoto Demura;Shun-ichiro Kawabata;Keiichi Kawano
• 通讯作者: Keiichi Kawano