単分子光学トラップ技術が小分子活性剤とPR65タンパク質の結合メカニズムを解明 学術背景 タンパク質ホスファターゼ2A（PP2A）は、重要な細胞シグナル調節酵素であり、その機能不全は多くのがんおよび慢性疾患（アルツハイマー病や慢性閉塞性肺疾患など）と密接に関連しています。そのため、PP2Aの再活性化はこれらの疾患に対する治療戦略として重要とされています。近年、小分子活性剤（SMAPs）が開発され、PP2Aの足場サブユニットPR65に直接結合し、その機能を回復させることが報告されています。しかし、PR65と小分子活性剤の結合メカニズムおよびタンパク質構造への影響は明確ではありません。この問題を解決するため、研究者たちは単分子光学トラップ技術（NOTs）と分子動力学シミュレーション（MD）を活用...

持続的なレボドパモニタリングのための工学的直接電子移動酵素の開発 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease, PD）は、黒質のドーパミン作動性ニューロンの喪失と、神経細胞内でα-シヌクレインが凝集したレビー小体が広く分布することを特徴とする、世界中で数百万人に影響を与える慢性的な神経変性疾患です。レボドパ（levodopa）はPD治療における主要な薬剤であり、運動症状を緩和する効果がありますが、その治療ウィンドウが非常に狭いため、不適切な投与は吐き気や運動障害、または症状再発といった深刻な副作用につながる可能性があります。この問題は、リアルタイムでのレボドパモニタリングの必要性を一層高める要因となっています。しかし、現在の技術では、レボドパを高感度かつ高特異的に検出す...

光/pH二重制御薬物放出「ナノコンテナ」が腫瘍の低酸素状態を緩和し、化学療法、光線力学療法、化学力学療法の相乗効果を強化 学術的背景 臨床がん治療において、化学療法と放射線療法には、薬剤耐性、治療の不完全性、周期的な再発など多くの制限があります。これらの欠点を克服するために、研究者たちは多モーダル併用療法を含むさまざまな代替戦略を開発してきました。この治療法は他の療法と補完し、腫瘍治療の効果を向上させることができます。光線力学療法（PDT）は、光活性化光感受性物質と環境中の酸素（O₂）を利用して高レベルの毒性活性酸素種（ROS）を生成し、がん細胞を殺す典型的な酸化治療戦略です。PDTは、非侵襲性、迅速な効果発現、オンデマンド制御性により、原発性腫瘍治療において顕著な利点を持っています。しかし...

Cryptosporangium属放線菌から発見された新規ベンゼン環含有ポリケタイドおよび修飾ジケトピペラジン 学術的背景 微生物の天然産物は、薬剤開発において重要な価値を持っています。特に、放線菌（Actinomycetes）は、アミノグリコシド類、マクロライド類、テトラサイクリン類抗生物質など、多様な治療用化合物の豊富な供給源となっています。しかし、近年、既知化合物の頻繁な再分離が天然産物に基づく薬剤発見の主な障害となっています。この問題を解決するために、研究者たちは共培養、二次代謝シグナル分子の添加、培養中の高温処理など、さまざまな新しい方法を試みています。本論文の著者らは、未解明の放線菌属に注目し、新しい化合物骨格の発見を目指しました。 本研究の対象は、Cryptosporangiu...

Isoallolithocholic Acid のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）腹膜感染における治療可能性 背景紹介 メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus, MRSA）は、1961年に発見されて以来、世界的に最も一般的な抗生物質耐性菌の一つとなっています。MRSA感染は、致命的な敗血症、肺炎、および皮膚および軟部組織感染の高発生率を引き起こす可能性があります。その急速な伝播と広範な耐性のため、多くの抗生物質がMRSA感染に対して無効です。世界保健機関（WHO）は、MRSAを高優先度の多剤耐性病原体として指定しています。そのため、MRSA感染に対処するための新しい抗菌薬または代替戦略を探求することが急務と...

非結核性抗酸菌疾患治療の新たな希望——アセトヒドロキシ酸合成酵素阻害剤の研究 学術的背景 非結核性抗酸菌（NTM）感染は、近年、特に免疫系が弱い人々において、世界的に肺疾患の重要な原因となっています。NTM感染の治療は、抗生物質耐性、長い治療期間、および薬物の副作用など、多くの課題に直面しています。現在、クラリスロマイシン（Clarithromycin, Clr）がNTM感染の主要な治療薬ですが、その耐性問題が深刻化しており、新たな治療薬の開発が急務です。 アセトヒドロキシ酸合成酵素（Acetohydroxyacid Synthase, AHAS）は、微生物および植物に特有の酵素で、分岐鎖アミノ酸の生合成経路に関与しています。その独特な生物学的機能から、AHASは新たな抗菌薬の潜在的な標的と...

Novobiocin は Neisseria gonorrhoeae の ParE を主に標的とする 背景紹介 Neisseria gonorrhoeae（淋菌） は、淋病を引き起こすグラム陰性細菌であり、淋病は世界で最も一般的な性感染症の一つです。世界保健機関（WHO）のデータによると、2020年に15歳から49歳の年齢層で8230万件の新規淋病感染症例が報告されました。しかし、多剤耐性菌株の出現と拡散により、淋病の治療はますます困難になっています。現在、WHOはセフトリアキソン（ceftriaxone）とアジスロマイシン（azithromycin）の併用療法を推奨していますが、これらの薬剤に対して耐性を示す菌株が報告されています。そのため、新しい抗淋病薬の開発が急務となっています。 No...

2-スルファモイル酢酸合成酵素のアルテミシジン生合成における構造と機能の解析 学術的背景 スルホンアミド系抗生物質であるアルテミシジンおよびその類似化合物は、顕著な抗腫瘍および抗菌活性を持つため注目を集めています。これらの化合物の構造には、珍しいスルホンアミド側鎖が含まれており、この構造的特徴は薬物設計や医学的応用において重要な意味を持ちます。しかし、アルテミシジンおよびその類似化合物におけるスルホンアミド側鎖の構造-活性関係はまだ完全には解明されていません。この重要な構造の機能とその生合成メカニズムをさらに理解するために、研究者たちはアルテミシジン生合成経路における鍵となる酵素である2-スルファモイル酢酸合成酵素（SbzJ）を詳細に研究しました。 SbzJはアルデヒド脱水素酵素であり、2-...

Celludinone Cの発見とSOAT阻害活性に関する研究 学術的背景 コレステロールエステル化酵素（Sterol O-Acyltransferase, SOAT）は、コレステロールのエステル化反応を触媒する酵素であり、細胞内の脂質恒常性の維持に重要な役割を果たしています。SOATには2つのアイソザイム、SOAT1とSOAT2があり、それらの組織分布と構造には顕著な違いがあります。SOAT1は多くの組織や細胞に広く存在するのに対し、SOAT2は主に肝臓と腸に発現しています。研究によると、SOAT1はアルツハイマー病やがんなどの疾患と密接に関連しており、SOAT2は心血管疾患の潜在的な治療標的とされています。したがって、SOAT1またはSOAT2を選択的に阻害する化合物の開発は、臨床的に重...

新型スクリーニング法によるPorphyromonas gingivalis IX型分泌系の機能阻害剤としてのNanaomycin Aおよびその類似物の同定 学術的背景 Porphyromonas gingivalis（ジンジバリス菌）は、グラム陰性嫌気性菌であり、慢性歯周炎の主要な病原体の一つとされています。歯周疾患に加えて、P. gingivalisは糖尿病、関節リウマチ、認知症、早産などの全身疾患とも関連しています。そのため、P. gingivalisの病原性を低下させることは、これらの疾患の治療において重要な戦略の一つです。 P. gingivalisは、IX型分泌系（Type IX Secretion System, T9SS）を介して、gingipainsと呼ばれる高度に加水分解能...