[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

二丁拳銃をたずさえ帰ってきた魔弾の射手

ベータラクタム系抗生物質耐性菌にNOをたたきつける!

GREEN2012lactam7.png
魔法の弾丸(magic builet)と言えば、ひそかにペニシリンの別名としても知られています。ペニシリンは、細菌細胞壁をかたちづくるペプチドグリカンと呼ばれる高分子の、生合成酵素を標的とした天然化合物です。特徴的なラクタム四員環を持つ類縁体がひとの手で合成され、抗生物質として汎用されてきました。
最近になって、ダブルドラッグの手法を用いることで、従来の耐性菌にも効くように設計し直され、再び注目を集めています。さながら、映画館のスクリーンで二丁拳銃の殺陣シーンを見ているかのような、病原菌を抹殺するクールな手際を紹介します。

二丁拳銃と言えば、とりわけカート・ウィマー監督『リベリオン』。作中で登場する近接戦闘術「ガン=カタ」のシーンは必見です。この戦闘武術の使い手は、大人数で取り囲まれても物怖じしません。敵役はばったばったと倒されていきます。

これに対して、抗生物質のペニシリンはどうかというと、敵となる病原菌すべてを倒しきることができません。どうしても生き残りが出てしまいます。ペニシリンはじめラクタム四員環を分解してしまう酵素を持つやっかいな細菌がいるのです。ラクタム四員環を開裂されてしまうと、もう生理活性は望めません。臨床上は、分解酵素の阻害剤を同時投与して対応するのですが、副作用のことなど考えるとかなりまわりくどい方法です。

ここで考えましょう。分解酵素があるところに、敵となる細菌もあり。耐性を逆手にとって薬物送達に利用できないだろうか。このような発想で、一酸化窒素の前駆体と結合させたラクタム系抗生物質が新たに合成されました[1]。GREEN2012Lactam9.pngからくりはこうです。ラクタム四員環を開裂しようとすると、活性酸素の1種である一酸化窒素(NO)が2分子発生して、細菌を傷みつけます。もともと不安定な化学種であり薄まってしまえば、ヒトでも細菌でも一酸化窒素はほとんど効きません。ラクタム四員環の分解酵素がただよう細菌の繁殖現場でしか、作用しないのです。分解されずそのままでもペプチドグリカン合成酵素を阻害するし、分解されてしまっても一酸化窒素を出す。二丁拳銃をほうふつとさせる臨機応変な戦闘スタイルでしょう。
細菌細胞壁をかたちづくるペプチドグリカンの生合成酵素を標的としたペニシリンは、分子標的と活性制御を目指した化学の一大分野において、ひとつの大きな金字塔です。スマートに設計し直されて、活躍の見込みは、どうやらまだまだ広がっていくことでしょう。

  •  参考文献
[1] “Cephalosporin-3′-diazeniumdiolates: Targeted NO-Donor Prodrugs for Dispersing Bacterial Biofilms.” Nicolas Barraud et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012 DOI: 10.1002/anie.201202414

  • 関連書籍

 

The following two tabs change content below.
Green

Green

静岡で化学を教えています。よろしくお願いします。
Green

最新記事 by Green (全て見る)

関連記事

  1. 薬学会年会も付設展示会キャンペーンやっちゃいます
  2. 僕がケムステスタッフになった三つの理由
  3. パラジウム錯体の酸化還元反応を利用した分子モーター
  4. タミフルの新規合成法
  5. SciFinder Future Leaders 2017: プ…
  6. ボロン酸エステル/ヒドラゾンの協働が実現する強固な細胞Click…
  7. メタンガスと空気からメタノールを合成する
  8. (+)-フォーセチミンの全合成

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. プラスチックに数層の分子配向膜を形成する手法の開発
  2. この窒素、まるでホウ素~ルイス酸性窒素化合物~
  3. 第7回HOPEミーティング 参加者募集!!
  4. JACSベータ
  5. クルチウス転位 Curtius Rearrangement
  6. Org. Proc. Res. Devのススメ
  7. ショウガに含まれる辛味成分
  8. 有機無機ハイブリッドペロブスカイトはなぜ優れているのか?
  9. 学振申請書を磨き上げる11のポイント [文章編・前編]
  10. スティーブ・ケント Stephen B. H. Kent

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

化学構造式描画のスタンダードを学ぼう!【応用編】

前回の【基本編】に引き続き、化学構造式描画の標準ガイドラインをご紹介します。“Graphical…

アジドの3つの窒素原子をすべて入れる

ホスフィン触媒を用い、アジド化合物とα,β-エノンからβ-アミノα-ジアゾカルボニル化合物を合成した…

工程フローからみた「どんな会社が?」~タイヤ編 その1

Tshozoです。今回の主役はゴムで出来ている車両用タイヤ。通勤時に道路で毎日目にするわりに…

感染制御ー薬剤耐性(AMR)ーChemical Times特集より

関東化学が発行する化学情報誌「ケミカルタイムズ」。年4回発行のこの無料雑誌の紹介をしています。…

有機合成化学協会誌2019年1月号:大環状芳香族分子・多環性芳香族ポリケチド天然物・りん光性デンドリマー・キャビタンド・金属カルベノイド・水素化ジイソブチルアルミニウム

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2019年1月号がオンライン公開されました。今…

リチウムイオンバッテリーの容量を最大70%まで向上させる技術が開発されている

スマートフォンや電気自動車の普及によって、エネルギー密度が高く充電効率も良いリチウムイオンバッテリー…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP