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V-ATPase阻害剤
~Na+ポンプを標的とした新規抗菌剤の創出~

村田 武士(千葉大学)

発明のポイント

  • ATP加水分解エネルギーを用いてNa+を排出する膜タンパク質V-ATPaseの阻害剤を開発
  • ⇒ 新規メカニズムの抗菌剤として、薬剤耐性菌(バンコマイシン耐性腸球菌;VREなど)へ適用

V-ATPaseとは?

  • ・真核生物や細菌の膜に存在するATP駆動の回転分子モーターであり、一般にH+を輸送する。
  • ・腸球菌はV-ATPaseを保有しており、Na+を排出することでアルカリ環境下でも生育できる。
  • ・真核細胞や乳酸菌、ビフィズス菌はV-ATPaseを持っていない。

発明の概要

V-ATPaseの特徴

Vo(膜内在性サブユニット)とV1(親水性サブユニット)から成る膜タンパク質(図1)で、ATPの加水分解を利用してNa+を排出

  • ⇒ V-ATPase保有菌(薬剤耐性腸球菌など)は、抗生剤処理後のアルカリ環境下でも生存可能(図2)
図1. V-ATPaseの構造モデル
図2. Na排出メカニズム

V-ATPaseの阻害により、薬剤耐性腸球菌の増殖抑制が期待

V-ATPase阻害剤の薬剤耐性菌への効果

病原菌感染⇒発症

薬剤投与
薬剤(抗生剤)投与により腸内がアルカリ性に!

薬剤耐性もしくはV-ATPase保有菌(VREなど)

感受性菌

生存/増殖

V-ATPaseにより生存可能

増殖抑制

V-ATPase阻害剤投与

増殖抑制

Na濃度勾配を形成できず、アルカリ環境下での増殖不可

発明の効果

V-ATPase阻害剤

2-アリールベンズイミダゾール誘導体

2-アリールベンズイミダゾール誘導体がV-ATPaseの膜内サブユニットの結合部位(a-cの境界面)に結合し、V-ATPaseの活性を阻害

Na+輸送に重要な2残基(サブユニットaとリングc)に阻害剤は相互作用

V-ATPase活性阻害効果

a. in vitro 試験(E. hirae とVREに対する効果)

[E. hirae]
[VRE]

想定される用途

  • ◎ V-ATPaseを保有する薬剤耐性菌に対する新規抗菌剤としての利用
  • ◎ 他の抗菌剤との混合による広スペクトラム抗菌剤への応用

ライセンス可能な特許

発明の名称:V-ATPase活性阻害剤、抗菌剤、医薬及び抗菌方法並びにスクリーニング方法
国際公開番号:WO2020/149295
登録番号:特許第7428387号(892KB)

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