緑膿菌 分泌 鉄獲得タンパ 質 標的誤 識
利用 緑膿菌 増殖阻害人工タンパ 質 開発
名 屋大学大学院理学研究科物質理学専攻 渡辺芳人教授 荘司長三准教
授 大学院生 白瀧千夏子さ 理化学研究所播磨事業所 城宜嗣主任研
究員 杉本宏専任研究員 山口大学農学部 小崎紳一教授 研究 ルー
多剤耐性菌 院内感染 社会問題 っ い 緑膿菌 対 新
しい作用機構 増殖阻害人工タンパ 質 開発しました 体内 寄生 緑
膿菌 生育 必須 鉄分 得 た ム鉄獲得タンパ 質 HasA
分泌し 赤血球 多く含ま モ ロビン ム鉄 奪い取っ 菌体内
取 込 システム 発 さ いま 今回 HasA ム鉄 大 さ
や形状 異 人工化合物 あっ そ ム鉄 間違え 捕捉し
しまう事 タンパ 質 X 線結晶構造解析 明 しました そし
東海道新幹線 車体 利用さ い 青い色素分子 フタロシアニ
ン 結合さ た HasA 偽 HasA 緑膿菌 培養液 添加 実験 行
った こ 緑膿菌 偽 HasA 本物 HasA 区別 こ
鉄フタロシアニン 取 込 う た 緑膿菌 ム獲得 阻害さ
増殖 抑制さ こ 見出しました 抗生物質 利用 緑膿菌
増殖 阻害 こ 多剤耐性緑膿菌 効 新規緑膿菌殺菌方
法 開発へ 発展 こ 期待 ま
本研究成果 平成 26 2 5 日 ドイツ化学会誌
Angewandte ChemieInternational Edition オンライン版 掲載さ いま
緑膿菌 飛び道具 ム鉄獲得タンパ 質 改造した 偽 タンパ 質
緑濃菌 ま 新しい増殖阻害システム 開発
多剤耐性緑膿菌 新規殺菌法へ 発展 期待
ポイント
緑膿菌 分泌 ム鉄獲得タンパ 質 HasA ム鉄 構造 異 合成化合 物 ム鉄 間違っ 捕捉し しまうこ 発見
合成化合物 捕捉した 偽 HasA 構造 タンパ 質 X線結晶構造解析 原子 ル 明 した
緑膿菌 ム鉄 異 合成化合物 捕捉した 偽 HasA ム鉄 捕捉し た 本物 HasA 区別 いこ 発見し こ 利用し 緑濃菌 増殖 抑制 事 成功
背景
緑膿菌 多剤耐性菌 出現 院内感染 社会問題 っ い 細菌 ，多剤耐性緑膿菌を 殺菌 新しい手法 開発 待ち望ま い ．体内 感染した緑膿菌 ，不足 鉄 を得 た ， 鉄 呼ば 鉄含有 合物 獲得を目的 し ， 鉄獲得タ 質 HasA を
泌し，赤血球中 豊富 存在 酸素運搬タ 質 含ま い 鉄 を奪い っ 利用 シス を持っ い 図１ ．鉄欠乏状態 菌体外 放出 た HasA ， 鉄を結合 緑膿菌 戻 ，菌体表面 存在 特異的 容体タ 質 HasR 鉄 を 渡 ． 鉄 HasR を通っ 細胞内 輸送 ，鉄 し 利用 ．鉄 緑膿菌
っ 不可欠 栄養素 あ た ，鉄 供給を遮断 ，抗生物質を利用し ，緑膿 菌を殺菌 可能 あ ．
研究 内容
鉄を獲得 た 緑膿菌 泌 鉄獲得タ 質 HasA ， 鉄 構造 異 面型 合 金属錯体を添 した ， HasA 平面型 合成金属錯体 ム鉄 間 違え 捕捉し しまう を発見した． 面型 合 金属錯体を結合したHasA 結晶
し ， 理 学 研 究 所 播 磨 事 業 所 ス ８ 理 研 構 造 ノ BL41XU, BL26B1,
BL26B2 結晶構造解析を行い，そ 構造を原子 明 した． 平面
型 合成金属錯体 捕捉した HasA 構造 本来 標的 あ ム鉄 捕捉した構造 外 観 ほ 変わ い 明 った．そし ，鉄フタ シ 呼ば 大型 疎水 性 高い 面型 合 金属錯体を結合したHasAを 偽 HasA し ，生 い 緑膿菌 微少 量添 ，緑膿菌 増殖を阻害 を発見した．緑膿菌 外膜 存在 HasA セ
タ タ 質 HasR ，鉄フタ シ を結合した 偽 HasA 本来 標的 あ ム鉄 結合した 本物 HasA 区別 こ 偽 HasA HasR 取 込 口 塞 しまうた ，緑膿菌 鉄 供給 遮断 ，緑膿菌 増殖
った 考え い 図2 ．
成果の意義
多剤耐性菌を殺菌 た 新た 抗生物質 絶え 開発 い ，細菌 抗生物質をうま 排出 手法を獲得 し 耐性 た ，抗生物質 開発 細菌 進 ま
タチ っ ， 抗生物質 効 い多剤耐性菌 出現 遠い未来 い 考え い ．従っ ，抗生物質 作用 機構 異 殺菌方法 開発 現代医学 っ 重 要 解決 課題 あ ．今回 々 発見した鉄フタ シ 結合型HasA 緑膿菌 増 殖阻害 ，抗生物質を一 用い 緑膿菌 増殖を防 ，新規多剤耐性緑 膿菌 殺菌方法 開発 発展 期待し い ．
用語説明
緑膿菌：動物( 含 ) 体内や，環境中(特 水回 ) 生息 陰性桿菌．通常，健 康 人 害 無い ， 寄 免疫力 低下し い 人 緑膿菌 感染し 死亡した
場合 有 ． ，抗生物質 効 い 多剤耐性 緑濃菌 院内感染 社会問題 っ い ．
モ ロビン：赤血球中 あ 酸素運搬タ 質．血 赤い ， 色 赤いた
， 赤い 鉄を含 た ．
ム鉄： 面型 鉄含有金属錯体 生体内 広 存在し，生物種 共通 利用 い 赤色 補欠 子族．最近 ，鉄 補給を目的 し たサ
し 薬局等 市販 い ．
HasA：鉄欠乏状態 陥った緑膿菌 泌 小型 獲得タ 質．緑濃菌 泌 ，タ ッ あ 鉄 を捕捉し， 鉄 を特異的 容体タ 質 HasR 渡 (図１)． を結合した HasA
構造 ，横 見 魚 鉄を わえた う 独特 構造をし い (図１)．
鉄フタロシアニン： 鉄 大型 面型金属錯体．高い疎水性を示
( わち，水 親和性 低い)．汎用性 高い 子 ，顔料等 し
しばしば利用 い ．(金属を含ま いフタ シ 東海道新幹線 青い色素 し ，銅を含 東 新幹線 緑 色素 し 利用 い
)
掲載雑誌名
Angewandte Chemie International Edition (Wiley-VCH) タ ショ
エ ショ
