沈黙していた遺伝子クラスターを目覚めさせて見つけた最小のグリコペプチド系抗生物質「ビファマイシンA」

英国のリーズ大学（University of Leeds）のアストバリー構造分子生物学センターとジョン・イネス・センター（John Innes Centre）などの研究チームが、新しいグリコペプチド系抗生物質（glycopeptide antibiotic、GPA）のビファマイシンA（biffamycin A）を発見し、生合成を分析した。臨床で使われる抗生物質の大半は細菌の天然物に由来するが、既知の物質が繰り返し再発見される問題から、産業界はこの資源を敬遠してきた。安価になったゲノム解読とバイオインフォマティクスのツールが、実験室では発現しない生合成経路を明らかにしたことで、再び関心が集まっている。

4つのアミノ酸からなる最小のGPA、初めて見る構成単位

研究チームは、環境から分離したストレプトマイセス・アルビドフラブス（Streptomyces albidoflavus）が持つ沈黙した生合成遺伝子クラスターの発現を工学的にオンにし、バイオインフォマティクスの予測を道しるべにして化合物を分離した。ビファマイシンAは、既知のGPAのうち最も小さいグリコテトラペプチド（glycotetrapeptide）で、5-クロロ-4-メトキシトリプトファンと、マンノースが結合した3-ヒドロキシ-D-リジンという、前例のない構成単位を持つ。マイコバクテリアとブドウ球菌に抗菌活性を示し、メチシリン・バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌にも作用した。

バンコマイシンに代表されるGPA系列で、新たな骨格を確保したという意義がある。ただし、試験管内の抗菌活性の結果であり、動物の感染モデルでの有効性や毒性は確認されていない。