特異的抗菌薬に結びつく進化的に隠された活性調節機構

プログラム

医学系研究助成　感染領域

所属機関

国立循環器病研究センター

所属部署

研究所　分子薬理部

キーワード

薬剤耐性菌　アロステリー　呼吸鎖　ペプチド

研究結果の概要

薬剤耐性菌（AMR）は世界的な保健課題であり、新規作用機序を有する抗菌薬の開発が求められている。本研究では、病原菌と宿主との構造差に着目し、高い選択性を有する新規抗菌薬標的の探索を目的とした。これまでの研究から、呼吸鎖酵素群において生物種ごとに異なる構造的特徴が存在し、これが特異的な活性制御部位となり得る可能性を見出していた。そこで本課題では、近年発展の著しい計算科学的タンパク質設計技術を活用し、標的酵素に結合するペプチドの設計と機能評価を行った。機械学習を用いた設計および構造予測により候補ペプチド群を取得し、実験的検証を進めた結果、標的酵素と結合し、その活性を変化させる複数のペプチドを同定した。さらに、設計結果から特定の構造領域が機能制御に関与する可能性が示唆され、新たな調節部位の候補として注目された。以上より、本研究で構築した手法は、従来同定が困難であった機能制御部位の探索に有効である可能性が示され、選択性の高い抗菌薬開発への応用が期待される。

公表論文