新規抗生物質の標的分子探索を目指した病原菌の情報伝達経路プロテオームデータの創出

创建病原菌信息转导途径的蛋白质组数据，旨在寻找新抗生素的靶分子

基本信息

批准号：
21K06455
负责人：
木下恵美子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年，病原菌の環境適応，薬剤耐性などに関わる情報伝達経路(2成分伝達経路）を構成するヒスチジンキナーゼ(HK)の阻害剤の開発が国内外で進められている。その経路に含まれる一連のタンパク質，例えば，HK とペアをなすもう一つの成分であるレスポンスレギュレータ(RR)も新規抗生物質の標的となりうるが，HK とRRは化学的に不安定なヒスチジンやアスパラギン酸のリン酸化を介して情報伝達経路を行うため，質量分析による解析が適用できず，経路全体を俯瞰するプロテオームデータがない。本研究では「フォスタグ」を用いた不安定リン酸化タンパク質の解析技術を利用し，細菌のシグナル活性化と外部環境因子との関連を網羅的に解析する。そうして蓄積したデータから分子間相互作用や情報伝達機構のクロストークなどが明らかになり，阻害剤などの新規抗生物質の標的分子が浮かび上がるようになることを目的とする。昨年度は，腸管出血性大腸菌など強い病原性の株が知られる，大腸菌の２成分情報伝達経路を再現した擬似的な大腸菌を作成することを目標とした。大腸菌には，遺伝子がタンデムに並び機能的なペアと考えられる HK とRRが 29 組あるので，それら計 58 遺伝子をクローニングした。検討のため，１ペアについて HKと RR を互いに異なる複製開始点を持つ２種類の発現プラスミドにそれぞれサブクローニングした。８種類の発現プラスミドを用いて，良好に発現する組み合わせを検討したところ，３組の組み合わせで，HK とRRの共発現が可能であった。今年度は，他のHK とRRについても同様に発現プラスミドにサブクローニングを行った。良好に発現する遺伝子と発現できない遺伝子があり，できるだけ多くの遺伝子が発現できるよう検討を続けている。また，病原性発現に関わるHKの発現に伴うトランスクリトーム変化を調べるRNAseqを計画している。

近年来，日本国内外对组氨酸激酶（HK）抑制剂的开发不断取得进展，HK是参与病原菌环境适应和耐药性的信息传递途径（双组分传递途径）。该途径中涉及的一系列蛋白质，例如与 HK 配对的另一种成分——反应调节剂 (RR)，也可以成为新型抗生素的目标，但 HK 和 RR 含有化学不稳定的组氨酸和天冬酰胺，因为信息转导途径是不同的。通过酸性磷酸化进行，无法应用质谱分析，并且没有蛋白质组数据提供整个途径的鸟瞰图。在本研究中，我们将利用Phstag不稳定磷酸化蛋白的分析技术，综合分析细菌信号激活与外部环境因素之间的关系。目的是利用以这种方式积累的数据来阐明信息传输机制中的分子间相互作用和串扰，并确定抑制剂等新型抗生素的靶分子。去年，我们的目标是创建一种能够重现大肠杆菌双组分信号传递途径的伪大肠杆菌，已知大肠杆菌含有高致病性菌株，例如肠出血性大肠杆菌。大肠杆菌有29个HK和RR基因，串联排列，被认为是功能对，因此总共克隆了58个基因。为了进行研究，将一对 HK 和 RR 亚克隆到具有不同复制起点的两种类型的表达质粒中。使用八种类型的表达质粒，我们研究了能够产生良好表达的组合，并发现三种组合允许 HK 和 RR 共表达。今年，我们同样将其他 HK 和 RR 亚克隆到表达质粒中。有些基因表达良好，有些基因表达不佳，我们正在继续研究表达尽可能多的基因的方法。我们还计划 RNAseq 来检查与 HK 表达相关的转录组变化，HK 与致病性有关。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Crystal Structure of Bis{1,3-bis[bis(pyridin-2-ylmethyl)amino]propan-2-olato-dizinc(II)}orthophosphate Tris(perchlorate) Octahydrate, [(Phos-tag)2-PO43−][ClO4−]3·8H2O

双{1,3-双[双(吡啶-2-基甲基)氨基]丙-2-olato-二锌(II)}正磷酸三(高氯酸盐)八水合物的晶体结构，[(Phos-tag)2 -PO43−][ClO4−]3·8H2O

DOI：
10.2116/xraystruct.37.87
发表时间：
2021
期刊：
X-ray Structure Analysis Online
影响因子：
0.2
作者：
Ichimaru Yoshimi;Kato Koichi;Jin Wanchun;Sugiura Kirara;Kinoshita-Kikuta Emiko;KINOSHITA Eiji;Kurosaki Hiromasa;Koike Tohru
通讯作者：
Koike Tohru

Characterization of Zinc(II) Complex of 1,4,7,10-Tetrazacyclododecane and Deprotonated 5-Fluorouracil (FU) in Crystalline/Solution States and Evaluation of Anticancer Activity: Approach for Improving the Anticancer Activity of FU

DOI：
10.1016/j.inoche.2022.110221
发表时间：
2022-11
期刊：
Inorganic Chemistry Communications
影响因子：
3.8
作者：
Yoshimi Ichimaru;Koichi Kato;Rina Nakatani;K. Sugiura;H. Mizutani;Emiko Kinoshita-Kikuta;T. Koike;Wanchun Jin;Masanori Imai;H. Kurosaki
通讯作者：
Yoshimi Ichimaru;Koichi Kato;Rina Nakatani;K. Sugiura;H. Mizutani;Emiko Kinoshita-Kikuta;T. Koike;Wanchun Jin;Masanori Imai;H. Kurosaki

Use of Escherichia coli expression system for analyzing kinase motifs

使用大肠杆菌表达系统分析激酶基序