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

基本信息

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

项目摘要

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。

去年，我们通过核磁共振（NMR）测量，在原子水平上确定了抗菌肽Tachyplesin I（TP I）和脂多糖（LPS）（革兰氏阴性菌外膜的主要成分）的复杂模型。他们成功地证明了位于 TP I 两端的碱性残基和芳香残基对于结合很重要。迄今为止的成果总结在一篇论文中，该论文已被海外学术期刊投稿并接受。今年，基于上述结果，我们创建了各种可以增加LPS结合能力的突变体，并尝试评估它们的LPS结合能力。然而，检测所用LPS的类型、浓度和反应时间等条件很困难，迄今为止尚未获得显着的结果。众所周知，TP I 具有很强的几丁质结合能力，去年我们对此进行了详细的研究。由于几丁质是真菌外膜的组成部分，抗菌肽的几丁质结合能力被认为对于抗真菌活性很重要，但其相关性尚不清楚。研究TP I的几丁质结合能力对于阐明其与抗真菌活性是否存在相关性具有重要意义，对于阐明TP I的生理活性也具有重要意义。去年，我们在构成几丁质的六糖存在的情况下进行了 NMR 测量，并推断出 TP I 的四个残基（Phe4、Arg9、Tyr13、Arg17）对于几丁质结合很重要。今年，我们将引入一个变体，其中这四个残基中的每一个都被Ala取代，一个变体其中两个疏水残基被Ala取代，一个变体其中两个碱性残基被Ala取代。然后我们创建了一个突变体其中所有四个残基均被丙氨酸取代，并进行几丁质结合测定。结果表明，疏水性残基F4A和Y13A对于TP I的几丁质结合能力主要重要，R9A和R17A其次参与结合。我们已经总结了目前的研究成果，目前正在准备向海外学术期刊投稿。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
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