研究成果のポイント

• 黃色ブドウ球菌（解説1）の病原因子「リパーゼ（SAL）」の立體構造を世界で初めて解明した。
• 抗肥満薬「オルリスタット（解説2）」が黃色ブドウ球菌のSALを阻害し、既存の阻害剤よりも200倍以上強い阻害活性を持つことを見出すとともに、阻害のメカニズムを解明した。
• オルリスタットのようなSAL阻害剤は、既存の抗菌薬の効かないMRSA感染癥（解説3）や、黃色ブドウ球菌により引き起こされるアトピー性皮膚炎などの治療薬になることが期待できる。

発表概要

京都工蕓繊維大學分子化學系の北所健悟準教授らの研究グループは、大阪府立大學総合リハビリテーション學研究科の神谷重樹教授、京都大學醫學研究支援センターの奧野友紀子特定講師、理化學研究所放射光科學研究センター利用システム開発研究部門の引間孝明研究員、山本雅貴部門長らとの共同研究により、黃色ブドウ球菌が産生する病原因子の1つである「リパーゼ（SAL）」の立體構造をX線構造解析（解説4）の方法を用いて、世界で初めて解明しました。
また、抗肥満薬として市販されているヒトリパーゼ阻害剤「オルリスタット」が既存のSAL阻害剤よりも200倍以上SALの活性を阻害することを発見しました。更に、SALとオルリスタットとの複合體の構造を原子レベルで解析することによって、オルリスタットによる阻害のメカニズムを解明することに成功しました。
本研究成果は、構造情報を元にしたSALに対する薬剤の理論的な開発に役立つと考えられ、より有効性が高く副作用の少ない治療薬の探索?設計が可能になると期待されます。特に、SALが黃色ブドウ球菌の増殖に関與していることから既存の抗菌薬の効かないMRSA感染癥や、黃色ブドウ球菌によって引き起こされるアトピー性皮膚炎などの治療薬の発展が期待されます。

なお、本研究成果は日本時間2020年3月25日に「Scientific Reports」誌にオンライン掲載されました。

論文名「Crystal structure of pathogenic Staphylococcus aureus lipase complex with the anti-obesity drug orlistat」

• 掲載論文「Scientific Reports」Webサイト
• プレスリリース全文（631KB）

用語解説

解説1 黃色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus；SA菌）

ヒトの鼻腔などに存在する常在菌で、化膿した傷口の膿の部分に多く存在し、感染癥の原因となる多くの毒素タンパク質や酵素などの病原因子を産生します。病原性が強い菌で、基礎疾患のある人など、免疫力の低下した患者に対して、肺炎、敗血癥、骨髄炎、関節炎などの重篤な感染癥を引き起こします。

解説2 オルリスタット

抗肥満薬として海外で認可済みの治療薬で、ヒトの脂肪分解酵素である胃や膵臓のリパーゼを不活性化し、脂肪吸収を阻害する効果があります。

解説3 MRSA（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus）感染癥

メチシリンなどのペニシリン剤やβラクタム剤など多くの抗生物質が効かない耐性を持った黃色ブドウ球菌によって引き起こされた感染癥で、幼児や高齢者など免疫力が低下した患者が感染すると、多くの種類の抗菌薬が効かないために、治療が進まずに重癥化し、死に至るケースがあります。

解説4 X線構造解析

タンパク質の立體構造を決定する手法で、ターゲットとなるタンパク質を結晶化し、大型放射光施設「SPring-8」などの強いビームを使って、X線照射して得られた回折データから、タンパク質の原子レベルでの立體構造を解析します。