ストレプトマイシンの効力はMscLチャネルの発現に依存する

ストレプトマイシンはアミノグリコシド系抗生物質として初めて発見され、ストレプトマイセス1ストレプトマイシンは、結核、心内膜感染症、髄膜感染症、ペストなど、グラム陰性菌およびグラム陽性菌による重篤な細菌感染症の治療に広く使用されています。ストレプトマイシンの主な作用機序はリボソームへの結合によるタンパク質合成阻害であることが知られていますが、細菌細胞への侵入機構はまだ解明されていません。

メカノセンシティブチャネル(MscL)は、膜の張力を直接感知する、高度に保存された細菌のメカノセンシティブチャネルである。2MscLの生理学的役割は、環境の浸透圧の急激な低下(低浸透圧ダウンショック)時に開閉する緊急リリースバルブの役割である。3低浸透圧ストレス下では、水が細菌細胞内に侵入して細胞を膨張させ、膜の張力を増加させる。この張力に反応してMscLがゲートを開閉し、約30Åの大きな孔を形成する。4これにより、溶質が速やかに放出され、細胞は溶解から守られます。MscLの大きな孔径のため、ゲーティングは厳密に制御されています。正常よりも低い張力で開口する、誤ったゲーティングのMscLチャネルの発現は、細菌の増殖を遅らせ、場合によっては細胞死を引き起こします。5.

細菌の機械感受性チャネルは、細菌の生理学における重要な役割と、高等生物における相同性が特定されていないことから、理想的な薬物標的として提案されている。6そこで、MscL依存的に細菌の増殖を阻害する化合物を探索するハイスループットスクリーニング(HTS)を実施しました。興味深いことに、ヒット化合物の中に、広く使用されているアミノグリコシド系抗生物質であるストレプトマイシンとスペクチノマイシンを含む、4種類の既知の抗生物質が含まれていました。

ストレプトマイシンの効力は、成長および生存実験におけるMscL発現に依存する。生体内で。また、パッチクランプ実験において、ジヒドロストレプトマイシンによるMscLチャネル活性の直接的な調節の証拠も示す。試験管内MscLがストレプトマイシンの作用経路に関与していることは、この嵩高く極性の高い分子が低濃度で細胞に侵入する仕組みに関する新たなメカニズムを示唆するだけでなく、既存の抗生物質や潜在的抗生物質の効力を調節する新たなツールも示唆している。


投稿日時: 2023年7月11日