微生物および生化学技術ジャーナル

概要

アミノグリコシドの潜在的標的としてのリボスイッチと rRNA 分子の比較:コンピューターによる研究

エルナズ・メディザデ・アグダム、モハマド・エスマイル・ヘジャズ、モハマド・サイード・ヒジャズ、アボルファズル・バルゼガル

リボスイッチは、mRNA の非コード領域にあるシス作用リボレギュレーターです。細菌における FMN、TPP、リジンリボスイッチを特に標的とした抗生物質へのリボスイッチの寄与の可能性は、10 年前から明らかになっています。アミノグリコシドと人工リボスイッチの相互作用の可能性に関するいくつかの研究に関連して、本研究では、計算手法を使用して、ゲンタマイシン、アミカシン、カナマイシン、ネオマイシン、トブラマイシン、シソマイシン、パロモマイシンを含むさまざまな種類のアミノグリコシドとさまざまなクラスのリボスイッチとの結合可能性を評価しました。 Auto Dock vina を適用したところ、各種のリボスイッチと異なるタイプのアミノグリコシド (リボスイッチ/アミノグリコシド) との結合エネルギーは、アミノグリコシドの標的部位として「16S rRNA A サイト」の対応する結合ケージ (16S rRNA A サイト/アミノグリコシド) を持つアミノグリコシドの結合エネルギーとほぼ同じか、時にはそれよりも高いことが示されました。リボスイッチとアミノグリコシドの親和性は、リボスイッチ/天然リガンドの親和性とほぼ同じか、それよりも高いです。この研究では、アンピシリンがネガティブコントロール抗生物質として使用され、5S rRNA がネガティブコントロール RNA として採用されました。結果は、リボスイッチ/アンピシリンおよび 5S rRNA/アミノグリコシドの結合エネルギーが通常、リボスイッチ/アミノグリコシドのエネルギーよりも低いことを示しました。したがって、リジン、グリシン、SAM-I リボスイッチは、結合エネルギーが高いため、すべてのアミノグリコシドの RNA ターゲットとして最適であると認識されました。次のステップでは、ドッキングの結果が rDock プログラムによってさらに検証されました。さらに、水素結合がアミノグリコシドとリボスイッチ間の結合エネルギーに重要な役割を果たすことが示されました。さらに、リジン リボスイッチ/パロモマイシン複合体の MD シミュレーション研究により、マグネシウムと塩化物イオンを含む溶媒中でのドッキング構造の安定性が確認されました。