[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. Chemistry Reference Resolverをさらに…
  2. カイコが紡ぐクモの糸
  3. ヤモリの足のはなし ~吸盤ではない~
  4. 新たな特殊ペプチド合成を切り拓く「コドンボックスの人工分割」
  5. 免疫応答のシグナル伝達を遮断する新規な免疫抑制剤CPYPP
  6. 自励振動ポリマーブラシ表面の創製
  7. 2014年ケムステ記事ランキング
  8. 糖鎖を直接連結し天然物をつくる

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 武田薬品、高血圧治療剤が米で心不全の効能追加
  2. 傷んだ髪にタウリン…東工大などの研究で修復作用判明
  3. オープンアクセスジャーナルの光と影
  4. 芳香族求核置換反応 Nucleophilic Aromatic Substitution
  5. テトラセノマイシン類の全合成
  6. 有機触媒によるトリフルオロボレート塩の不斉共役付加
  7. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり : ③「ポスト・イット アドバンス2」
  8. お”カネ”持ちな会社たちー2
  9. ライセルト インドール合成 Reissert Indole Synthesis
  10. 紫外線に迅速応答するフォトクロミック分子

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

ルミノール誘導体を用いるチロシン選択的タンパク質修飾法

2015年、東京工業大学・中村浩之らは、ルミノール誘導体と鉄-ポルフィリン複合体(ヘミン)を用い、チ…

酵素触媒によるアルケンのアンチマルコフニコフ酸化

酵素は、基質と複数点で相互作用することにより、化学反応を厳密にコントロールしています。通常のフラ…

イオンの出入りを制御するキャップ付き分子容器の開発

第124回のスポットライトリサーチは、金沢大学 理工研究域物質化学系錯体化学研究分野(錯体化学・超分…

リチウムイオン電池の課題のはなし-1

Tshozoです。以前リチウムイオン電池に関するトピックを2つほど紹介した(記事:リチウムイ…

アルコールをアルキル化剤に!ヘテロ芳香環のC-Hアルキル化

2015年、プリンストン大学・D. W. C. MacMillanらは、水素移動触媒(HAT)および…

三種類の分子が自発的に整列した構造をもつ超分子共重合ポリマーの開発

第123回のスポットライトリサーチは、テキサス大学オースティン校博士研究員(Jonathan L. …

Chem-Station Twitter

PAGE TOP