北海道大学と石川県立大学、熊本大学、早稲田大学、大阪大学、塩野義製薬による研究グループは酵素反応に伴いタンパク質がどのように立体構造を変化させているのかを観察することに成功しました。今回の研究に用いたタンパク質は細菌が増殖する際に重要な役割を果たしているため、新規抗菌薬の開発にもつながることが期待されています。

 抗生物質は細菌の増殖に必要な細胞壁の合成を阻害します。ヒトなどの動物では細胞壁が存在しないため、細菌のみに作用するという特徴があり、細菌感染症の治療に広く用いられています。しかしまれに抗生物質への耐性をもった菌が誕生することがあり、多くの薬剤に対する耐性を獲得した菌も出現しています。こうした耐性菌は体力がないお年寄りや入院患者にとっては大きな脅威となります。こうした感染症に対処するためには新たな抗菌作用を持つ化合物の開発が求められています。

 グループが着目したのは細菌の細胞壁合成に関わるタンパク質、MurDです。MurDが細胞壁を合成する際にどのように形を変化させているのかを明らかにすることができれば、それを阻害する物質を設計することで新しい抗生物質を開発することができます。しかし以前の技術ではタンパク質の構造変化を調べるのは困難でした。グループは従来の核磁気共鳴(NMR)法による測定結果に、ランタニドと言われる金属が出す信号が与える影響を詳細に調べることで、MurDがどのように立体構造を変化させているかを調べることに成功ました。

 今回得られた知見は新薬開発への展開が期待されるほか、ランタニドを用いる測定方法も様々な生命現象の解明に応用できます。抗生物質に留まらず多くの新薬を生み出すためのブレークスルーになるかもしれません。

 

大阪大学
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大学ジャーナルオンライン編集部

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