JP2003510250A - Crystallization and structure determination of Staphylococcus aureus elongation factor P - Google Patents

Crystallization and structure determination of Staphylococcus aureus elongation factor P

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JP2003510250A
JP2003510250A JP2001515713A JP2001515713A JP2003510250A JP 2003510250 A JP2003510250 A JP 2003510250A JP 2001515713 A JP2001515713 A JP 2001515713A JP 2001515713 A JP2001515713 A JP 2001515713A JP 2003510250 A JP2003510250 A JP 2003510250A
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ティモシー・イー・ベンソン
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Pharmacia and Upjohn Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/305Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Micrococcaceae (F)
    • C07K14/31Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Micrococcaceae (F) from Staphylococcus (G)
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    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Abstract

(57)【要約】 Staphylococcus aureus延長因子P S. aureus EF-Pを結晶化し、その三次元X線結晶構造を原子分解能(1.9Å)で解明した。このX線結晶構造は他の分子または分子複合体の構造を解明し、S. aureus EF-Pのインヒビターを設計するのに有用である。 (57) [Summary] Staphylococcus aureus elongation factor P S. aureus EF-P was crystallized, and its three-dimensional X-ray crystal structure was elucidated at atomic resolution (1.9 °). This X-ray crystal structure is useful for elucidating the structure of other molecules or molecular complexes and designing inhibitors of S. aureus EF-P.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本出願は、1999年8月6日に出願された米国仮出願シリアル番号第60/
147,851号(ここに出典明示してその全てを本明細書の一部とみなす)の
利益を主張する。
This application is a United States provisional application serial number 60 / filed August 6, 1999.
Claim the benefit of No. 147,851, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

【0002】 発明の分野 本発明は、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)延長
要因P(エス・アウレウス(S. aureus)EF-P)の結晶および構造決定に関する
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the crystal and structure determination of Staphylococcus aureus elongation factor P (S. aureus EF-P).

【0003】 発明の背景 翻訳は全細胞の生化学的および細胞のプロセスに根本的であり;従って、多く
の抗菌剤がこのプロセスを標的とすることは驚くべきではない。翻訳の準備は、
fMet-tRNAとの相互作用のための位置に第1のコドンのAUGを配置す
るリボソームへのmRNAの結合で開始される。翻訳は、P部位の30Sサブユ
ニットへのfMet-tRNAの結合で始められる。続いて、第2のtRNAは
、A部位中にtRNAを置くGTP依存性延長要因-TUによってリボソームに
運ばれ、第1のペプチド結合が合成できる。合成後、新しく自由なtRNAはE
部位へ集中し、一方、成長しているアミノ酸鎖を含むtRNAがP部位へ移動し
、次のアミノアシル-tRNAのためのA部位を空ける。このトランスローケッ
ション工程は、GTP依存性延長因子Gによって触媒される。
[0003] Translation of the invention are fundamentally process biochemical and cellular total cells; thus, many of the antimicrobial agents not surprising that this process targets. Preparation for translation
It begins with the binding of mRNA to the ribosome, which places the AUG of the first codon in a position for interaction with fMet-tRNA. Translation is initiated by the binding of fMet-tRNA to the 30S subunit of the P site. The second tRNA is then carried to the ribosome by the GTP-dependent elongation factor-TU, which places the tRNA in the A site and the first peptide bond can be synthesized. After synthesis, the new free tRNA is E
The tRNA containing the growing amino acid chain moves to the P site, leaving the A site for the next aminoacyl-tRNA. This translocation step is catalyzed by the GTP-dependent elongation factor G.

【0004】 数十年前に、Ganozaによって、もう一つの精製された因子のEF-Pが、fMet
-tRNAからのN-ホルミルメチオニルプロマイシン、およびアミノアシルtR
NAのミミックとして機能するプロマイシンの合成のその刺激によってモデル系
において示された第1のペプチド結合の形成速度を増加させるということが観察
された(M. C. Ganozaら, Eur. J. Biochem; 146: 287-94 (1985); B. R. Gli
ck & M. C. Ganoza, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.; 72: 4257-60 (1975)
)。延長因子Pによる刺激についての正確なメカニズムはまだ決定されていない
が、実験は、Phe、MetおよびLysのごとき大きなアミノ酸よりむしろG
lyおよびLeuのごとき小ないし中程度のアミノ酸でのペプチド結合の合成の
刺激についてのEF-Pの選択性を示した(B. R. Glickら, Eur. J. Biochem; 97:
23-28 (1979))。Escherichia coliからのEF-Pについての遺伝子はクローニン
グされ (H. Aokiら, Nucl. Acid Res; 19: 6215-20 (1991))、それは必須で
あることが示された(H. Aokiら, J. Biol. Chem. 272: 32254-59 (1997))。
E. coli内のEF-Pの量は、10個のリボソーム当たり約1のEF-P分子であり、そ
れは翻訳における触媒的な役割を演じることを示唆する (G. An, Can. J. Bioc
hem; 58: 1312-14 (1980))。高等生物との配列同一性は全く低いが、この1
93個のアミノ酸蛋白質は細菌および真核生物を通して同族体を有する。
Decades ago, another purified factor, EF-P, was introduced by Ganoza into fMet.
-Formylmethionylpuromycin from amino acid-tRNA, and aminoacyl tR
It was observed that its stimulation of the synthesis of puromycin, which functions as a mimic of NA, increases the rate of formation of the first peptide bond shown in the model system (MC Ganoza et al., Eur. J. Biochem; 146: 287-94 (1985); BR Gli
ck & MC Ganoza, Proc. Natl. Acad. Sci. USA; 72: 4257-60 (1975)
). Although the exact mechanism for stimulation by elongation factor P has not yet been determined, experiments have shown that G rather than large amino acids such as Phe, Met and Lys.
We have shown the selectivity of EF-P for stimulating the synthesis of peptide bonds at small to medium amino acids such as ly and Leu (BR Glick et al., Eur. J. Biochem; 97:
23-28 (1979)). The gene for EF-P from Escherichia coli has been cloned (H. Aoki et al., Nucl. Acid Res; 19: 6215-20 (1991)) and shown to be essential (H. Aoki et al., J. Biol. Chem. 272: 32254-59 (1997)).
The amount of EF-P in E. coli is about 1 EF-P molecule per 10 ribosomes, suggesting that it plays a catalytic role in translation (G. An, Can. J. Bioc.
hem; 58: 1312-14 (1980)). Although the sequence identity with higher organisms is quite low, this 1
The 93 amino acid protein has homologs throughout bacteria and eukaryotes.

【0005】 発明の概要 1つの態様において、本発明は、約1mg/mlないし約50mg/mlの濃
度で精製されたS. aureus EF-Pを調製し;次いで約0重量%ないし約50重量%
ポリエチレングリコールおよび0ないし約20重量%DMSOを含み、約3.5
ないし約5.5のpHに緩衝された溶液からS. aureus EF-Pを結晶化することを
含むS. aureus EF-P分子または分子複合体を結晶させる方法を提供する。
[0005] In embodiments one Summary of the Invention, the present invention is from about 1mg / ml to about 50 mg / ml of S. aureus EF-P was purified by concentration prepared; then about 0% to about 50 wt%
Polyethylene glycol and 0 to about 20% by weight DMSO, about 3.5
To a method of crystallizing a S. aureus EF-P molecule or molecular complex comprising crystallizing S. aureus EF-P from a solution buffered to a pH of from about 5.5 to about 5.5.

【0006】 もう一つの態様において、本発明は、S. aureus EF-Pの結晶形態を提供する。
1つの具体例において、S. aureus EF-Pの結晶は斜方晶系空間群対称P2を有することが提供される。
In another aspect, the invention provides a crystalline form of S. aureus EF-P.
In one embodiment, it is provided that the crystals of S. aureus EF-P have the orthorhombic space group symmetry P2 1 2 1 2 1 .

【0007】 もう一つの態様において、本発明は、計測可能な(scabable)三次元配置の点
を提供し、ここに、その点の少なくとも一部は、好ましくは、アミノ酸Val2
9、Lys30、Pro31、Gly32、Lys33、Gly34、Ser3
5およびAla36を含む図4にリストされたS. aureus EF-P分子または分子複
合体の少なくとも一部分の構造座標から由来する。1つの具体例において、該点
の少なくとも一部分は、S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面を規
定するアミノ酸の少なくとも骨格原子の位置を表すS. aureus EF-P構造座標から
由来し、該結合表面は、表1にリストされた表面残基から選択されたアミノ酸を
含む。もう一つの具体例において、点の少なくとも一部分は、表2に示されたL
ysの4Å内、好ましくは7Å内、より好ましくは10Å内および最も好ましく
は15Å内のアミノ酸の骨格原子を表すS. aureus EF-P構造座標に由来する。も
う一つの態様において、本発明は、S. aureus EF-P分子または分子複合体に構造
的に相同性である分子または分子複合体の少なくとも一部分の構造座標から由来
した点の少なくとも一部分を持つ点の計測可能な三次元配置を提供する。分子ス
ケール上、分子または分子複合体に由来した点で、好ましくは構造座標から約1
.9Å未満の二乗平均平方根偏差を有する。
In another aspect, the invention provides points in a scabable three-dimensional arrangement, wherein at least some of the points are preferably amino acids Val2.
9, Lys30, Pro31, Gly32, Lys33, Gly34, Ser3
5 and Ala36, derived from the structural coordinates of at least a portion of the S. aureus EF-P molecule or molecular complex listed in FIG. In one embodiment, at least a portion of the points represent S. aureus EF-P structural coordinates that represent at least the backbone atom positions of the amino acids that define the S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface. And the binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1. In another embodiment, at least a portion of the points are L shown in Table 2.
Derived from the S. aureus EF-P structural coordinates representing the backbone atom of the amino acid within 4 Å of ys, preferably within 7 Å, more preferably within 10 Å and most preferably within 15 Å. In another embodiment, the invention provides a point having at least a portion of the points derived from the structural coordinates of at least a portion of the molecule or molecular complex that is structurally homologous to the S. aureus EF-P molecule or molecular complex. Provides a measurable three-dimensional arrangement of. On the molecular scale, in terms of origin from the molecule or molecular complex, preferably about 1 from the structural coordinates.
It has a root mean square deviation of less than .9Å.

【0008】 もう一つの態様において、本発明は、S. aureus EF-P結合表面の少なくとも一
部分を含む分子または分子複合体を提供する。1つの具体例において、該結合表
面は、表1にリストされた表面残基から選択されたアミノ酸を含む。1つの具体
例において、該結合表面は、図4にリストされた構造座標によって表されたアミ
ノ酸Val29、Lys30、Pro31、Gly32、Lys33、Gly3
4、Ser35およびAla36の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の二乗
平均平方根偏差を有する点のセットによってさらに規定される。もう一つの具体
例において、該結合表面は、表2に示され、図4にリストされた構造座標によっ
て表されたLys33の4Å内、好ましくはLys33の7Å内、より好ましく
はLys33の10Å内および最も好ましくはLys33の15Å内にあるアミ
ノ酸の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の二乗平均平方根偏差を有する点の
セットによってさらに規定される。
In another aspect, the invention provides a molecule or molecular complex comprising at least a portion of a S. aureus EF-P binding surface. In one embodiment, the binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1. In one embodiment, the binding surface is the amino acids Val29, Lys30, Pro31, Gly32, Lys33, Gly3 represented by the structural coordinates listed in FIG.
4, further defined by the set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9Å from the points representing the skeletal atoms of Ser35 and Ala36. In another embodiment, the binding surface is within 4Å of Lys33 represented by the structural coordinates shown in Table 2 and listed in FIG. 4, preferably within 7Å of Lys33, more preferably within 10Å of Lys33 and Most preferably, it is further defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9Å from the point representing the backbone atom of the amino acid within 15Å of Lys33.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】[0010]

【表2】 [Table 2]

【0011】 もう一つの態様において、本発明は、S. aureus EF-P分子または分子複合体に
構造上相同性である分子または分子複合体を提供する。
In another aspect, the invention provides a molecule or molecular complex that is structurally homologous to a S. aureus EF-P molecule or molecular complex.

【0012】 もう一つの態様において、本発明は、本明細書に規定された構造上同等の構造
、特にその結合表面または類似する形の相同性の結合表面を含めたS. aureus EF
-P分子、分子複合体、構造上相同な分子あるいは複合体の全てまたは一部分の構
造座標を含む機器読み出し可能な保存媒体を提供する。これらのデータを暗号化
した保存媒体は、コンピュータースクリーンまたは同様な表示デバイス上で結合
表面または同様な形の相同性の結合表面を含む分子または分子複合体の三次元の
グラフィック描写を表示できる。
[0012] In another embodiment, the present invention provides a S. aureus EF including structurally equivalent structures as defined herein, particularly its binding surface or a similarly shaped homologous binding surface.
-Provides an instrument-readable storage medium containing structural coordinates of all or part of P molecules, molecular complexes, structurally homologous molecules or complexes. These data-encoded storage media can display, on a computer screen or similar display device, a three-dimensional graphic depiction of a molecule or molecular complex comprising a binding surface or a similarly shaped binding surface of homology.

【0013】 もう一つの態様において、本発明は、コンピューター化されたモデリング系に
S. aureus EF-Pの分子の座標を供給し、該分子と結合または干渉することが期待
される化学原子団を同定し(例えば、小分子ライブラリーをスクリーニングする
);次いで、所望により、生物活性につきそれから由来する化合物またはアナロ
グを得てまたは合成して、次いでアッセイすることによってS. aureus EF-P分子
についてのインヒビター、リガンド等を同定する方法を提供する。もう一つの態
様において、本発明は、コンピューター化されたモデリング系にS. aureus EF-P
の分子の座標を供給し;該分子と結合または干渉するようである化学原子団を設
計し;次いで、所望により、化学原子団を合成し、生物活性につき化学原子団を
アッセイすることによってインヒビター、リガンド等を設計する方法を提供する
。もう一つの態様において、本発明は、前記方法によって設計または同定された
インヒビターおよびリガンドを供給する。1つの具体例において、前記の方法に
よって設計または同定されたインヒビターまたはリガンドを含む組成物が提供さ
れる。もう一つの具体例において、該組成物は医薬組成物である。
In another embodiment, the present invention relates to a computerized modeling system.
Provide the coordinates of the molecule of S. aureus EF-P and identify the chemical moieties that are expected to bind or interfere with the molecule (eg, screen a small molecule library); Methods are provided for identifying inhibitors, ligands, etc. for S. aureus EF-P molecules by obtaining or synthesizing compounds or analogs derived therefrom for activity and then assaying. In another embodiment, the present invention provides a computerized modeling system for S. aureus EF-P.
An inhibitor by designing a chemical group that appears to bind or interfere with the molecule; and then optionally synthesizing the chemical group and assaying the chemical group for biological activity, A method for designing a ligand and the like is provided. In another aspect, the invention provides inhibitors and ligands designed or identified by the above methods. In one embodiment, a composition comprising an inhibitor or ligand designed or identified by the above method is provided. In another embodiment, the composition is a pharmaceutical composition.

【0014】 もう一つの態様において、本発明は、未知の構造の分子または分子複合体につ
いての構造情報を得るために分子置換を含む方法を提供する。該方法には、分子
または分子複合体を結晶させ、結晶化した分子または分子複合体からのX線回折
パターンを生成し、図4に記載のEF-P構造座標の少なくとも一部分をX線回折パ
ターンに適用して、分子または分子複合体の少なくとも一部分の三次元の電子密
度地図を生成することが含まれる。
In another aspect, the invention provides a method that includes molecular substitution to obtain structural information about a molecule or molecular complex of unknown structure. The method comprises crystallizing a molecule or molecular complex and producing an X-ray diffraction pattern from the crystallized molecule or molecular complex, wherein at least a portion of the EF-P structural coordinates shown in FIG. Applied to generate a three-dimensional electron density map of at least a portion of a molecule or molecular complex.

【0015】 もう一つの態様において、本発明は、S. aureus EF-P同族体をホモロジーモデ
リング(homology modeling)するための方法を提供する。
In another aspect, the present invention provides a method for homology modeling of S. aureus EF-P homologues.

【0016】 定義 (構造因子Fを持つ)2つの結晶学的なデータセットは、計測後、[0016]   Definition   Two crystallographic data sets (with structure factor F) were

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】 が8Åと4Åとの間の反射について約35%未満であるならば、同形体であると
考えられる。
If is less than about 35% for reflections between 8Å and 4Å, then it is considered isomorphic.

【0019】 略語 この開示の全体を通して以下の略語を用いる: Staphylococcus aureus 延長因子P(S. aureus EF-P) イソプロピルチオ−β−D−ガラクトシド(IPTG) ジチオトレイトール(DTT)。 ジメチルスルホキシド(DMSO)。 多重異常分散(Multiple anomalous dispersion)(MAD)。 ポリエチレングリコール(PEG) Abbreviations The following abbreviations are used throughout this disclosure: Staphylococcus aureus elongation factor P (S. aureus EF-P) isopropylthio-β-D-galactoside (IPTG) dithiothreitol (DTT). Dimethyl sulfoxide (DMSO). Multiple anomalous dispersion (MAD). Polyethylene glycol (PEG)

【0020】 この開示の全体を通して以下のアミノ酸の略号を用いる: A=Ala=アラニン V=Val=バリン L=Leu=ロイシン I=Ile=イソロイシン P=Pro=プロリン F=Phe=フェニルアラニン W=Trp=トリプトファン M=Met=メチオニン G=Gly=グリシン S=Ser=セリン T=Thr=トレオニン C=Cys=システイン Y=Tyr=チロシン N=Asn=アスパラギン Q=Gln=グルタミン D=Asp=アスパラギン酸 E=Glu=グルタミン酸 K=Lys=リシン R=Arg=アルギニン H=His=ヒスチジン[0020]   The following amino acid abbreviations are used throughout this disclosure: A = Ala = alanine V = Val = Valine L = Leu = leucine I = Ile = Isoleucine P = Pro = proline F = Phe = phenylalanine W = Trp = tryptophan M = Met = methionine G = Gly = glycine S = Ser = Serine T = Thr = Threonine C = Cys = Cysteine Y = Tyr = tyrosine N = Asn = Asparagine Q = Gln = Glutamine D = Asp = aspartic acid E = Glu = glutamic acid K = Lys = lysine R = Arg = Arginine H = His = histidine

【0021】 発明の詳細な記載 結晶形(群)および製法 出願人は、X線の結晶学的な分析に適当であるS. aureus EF-Pを含む結晶を生
成した。S. aureus EF-Pの三次元構造は、高分解能のX線結晶学を用いて解明さ
れた。好ましくは、該結晶は斜方晶系空間群対称P2を有する。より
好ましくは、該結晶は長方形の形状である単位胞を含み、各単位胞は、寸法a、
bおよびcを有し、ここに、aが約25Åないし約50Åであり、bが約35Å
ないし約60Åであって、cが約85Åないし約110Åであって;α=β=γ
=90°である。結晶化された酵素は、モノマーであって、非対称単位中に1分
子を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Crystal Form (s) and Process Applicants have produced crystals containing S. aureus EF-P which are suitable for X-ray crystallographic analysis. The three-dimensional structure of S. aureus EF-P was elucidated using high resolution X-ray crystallography. Preferably, the crystals have the orthorhombic space group symmetry P2 1 2 1 2 1 . More preferably, the crystal comprises unit cells that are rectangular in shape, each unit cell having a dimension a,
b and c, where a is about 25Å to about 50Å and b is about 35Å
To about 60Å and c is about 85Å to about 110Å; α = β = γ
= 90 °. The crystallized enzyme is a monomer and has one molecule in the asymmetric unit.

【0022】 約1mg/mlないし約50mg/mlの濃度にて精製されたS. aureus EF-P
は、例えば、約0重量%ないし約50重量%のポリエチレングリコール(PEG
、好ましくは約200と約20,000との間の数平均分子量を有する)、0な
いし約20重量%のDMSOを含み、pHが約3.5ないし約5.5に緩衝された
溶液からハンギング・ドロップ(hanging drop)手法を用いて結晶化できる。2
.5と6.5との間のpKaを有する緩衝液を用いるのが好ましい。該方法の特に
好ましい具体例において、緩衝液には、約10mMないし約300mM酢酸ナト
リウムが含まれる。緩衝液および緩衝液のpHならびにPEGのごとき他の添加
物における変形は、当業者に明らかであり、同様な結晶を生じ得る。
S. aureus EF-P purified at a concentration of about 1 mg / ml to about 50 mg / ml
Is, for example, about 0% to about 50% by weight of polyethylene glycol (PEG).
And having a number average molecular weight of between about 200 and about 20,000), containing from 0 to about 20% by weight of DMSO and buffered to a pH of about 3.5 to about 5.5. -Can be crystallized using the hanging drop method. Two
It is preferred to use a buffer having a pKa between 0.5 and 6.5. In a particularly preferred embodiment of the method, the buffer comprises about 10 mM to about 300 mM sodium acetate. Variations in buffer and buffer pH and other additives such as PEG will be apparent to those of skill in the art and can result in similar crystals.

【0023】 本発明は、aが約25Åないし約50Åであり、bが約35Åないし約60Å
であって、cが約85Åないし約110Åである寸法a、bおよびcを有し;α
=β=γ=90°である単位胞によって特徴付けられたS. aureus EF-P結晶と同
形体であるS. aureus EF-P結晶またはS. aureus EF-P/リガンド結晶をさらに含
む。
In the present invention, a is about 25Å to about 50Å and b is about 35Å to about 60Å.
With dimensions a, b and c in which c is about 85Å to about 110Å; α
Further included are S. aureus EF-P crystals or S. aureus EF-P / ligand crystals that are isomorphic to S. aureus EF-P crystals characterized by a unit cell with = β = γ = 90 °.

【0024】 X線結晶学分析 組換えS. aureus EF-Pの結晶(図1)は、pH4.6の100mM酢酸ナトリ
ウムおよび4%PEG 4000を含有した結晶化スクリーニング溶液から得ら
れた。結晶化のために用いられた組換えS. aureus EF-Pは、組換え蛋白質の精製
を促進するためにC末端にて6−残基のポリヒスチジンタグを含む。条件の改良
の結果、理想的な結晶成長をpH5.2−5.4で生じさせた。分子の置換に利用
可能な同族の構造がなかったので、セレノメチオニンを組込んだEF-Pが、メチオ
ニンの下降調節によって調製された(T. E. Bensonら, Nat. Struct. Biol 2: 6
44-53 (1995); G. D. Van Duyneら, J. Mol. Biol; 229: 105-24 (1993))
。 セレノメチオニンEF-Pは、天然の蛋白質と同様の方法で結晶化して、これらの結
晶はシンクロトロン(Advance Photon Source, Argonne, IL)にて1.9Å分解
能に対して回折した。該結晶は、セル定数a=37.5Å、b=47.3Å、c=9
7.5Å、α=β=γ=90°を持つ斜方晶系空間群P2に属する。
異常および分散的な差のパターソン地図(図2)は、4つの潜在的なセレン部位
のうちの2つを明らかにしたが、第3の部位はクロス・デファレンス・フーリエ
(cross difference Fourier)法を介して判明した。第4の部位は、電子密度地
図におけるその後観察されたごときメチオニンの複数のコンフォメーションのた
めに、いずれの方法によっても位置決定できなかった。ソルベントフラット化(
solvent-flattening)を伴う最大尤度相(maximum likelihood phasing)の結果
、電子密度地図は分離したが説明可能であった(図3)。該構造は、29.0%
の自由なR因子を持つ25.6%のR因子まで精密化された。構造決定および精
密化の詳細は表3および4に記載されている。
X-Ray Crystallographic Analysis Recombinant S. aureus EF-P crystals (FIG. 1) were obtained from a crystallization screening solution containing 100 mM sodium acetate, pH 4.6 and 4% PEG 4000. Recombinant S. aureus EF-P used for crystallization contains a 6-residue polyhistidine tag at the C-terminus to facilitate purification of the recombinant protein. The improved conditions resulted in ideal crystal growth at pH 5.2-5.4. EF-P incorporating selenomethionine was prepared by down-regulation of methionine, since there was no cognate structure available for displacement of the molecule (TE Benson et al. Nat. Struct. Biol 2: 6
44-53 (1995); GD Van Duyne et al., J. Mol. Biol; 229: 105-24 (1993)).
. The selenomethionine EF-P was crystallized in the same manner as the natural protein, and these crystals were diffracted by a synchrotron (Advance Photon Source, Argonne, IL) to a resolution of 1.9Å. The crystal has a cell constant a = 37.5Å, b = 47.3Å, c = 9.
It belongs to the orthorhombic space group P2 1 2 1 2 1 having 7.5 Å and α = β = γ = 90 °.
The Patterson map of anomalous and dispersive differences (Fig. 2) revealed two of the four potential selenium sites, while the third site uses the cross difference Fourier method. Turned out through. The fourth site could not be localized by either method due to the multiple conformations of methionine as subsequently observed in the electron density map. Solvent flat (
As a result of maximum likelihood phasing with solvent-flattening, the electron density maps were separated but could be explained (Fig. 3). The structure is 29.0%
Refined to 25.6% R-factor with free R-factor of. Details of structure determination and refinement are given in Tables 3 and 4.

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】[0026]

【表4】 S. aureus EF-Pの各構築体アミノ酸は、図4に記載された構造座標のセットに
よって規定された。「構造座標」なる用語は、結晶形におけるS. aureus EF-P複
合体の原子(分散中心)によるX線の単色ビームの回折上で得られたパターンと
関係する数式に由来したデカルト座標をいう。回折データを用いて、結晶の反復
単位の電子密度地図を計算した。。次いで、電子密度地図を用いて、S. aureus
EF-P蛋白質または蛋白質/リガンド複合体の個々の原子の位置を確立する。
[Table 4] Each construct amino acid of S. aureus EF-P was defined by the set of structural coordinates described in Figure 4. The term "structural coordinates" refers to Cartesian coordinates derived from a mathematical formula related to the pattern obtained on the diffraction of a monochromatic beam of X-rays by the atoms (dispersion center) of the S. aureus EF-P complex in crystalline form. . The diffraction data was used to calculate an electron density map of the repeating units of the crystal. . Then, using the electron density map, S. aureus
Establishes the position of individual atoms in the EF-P protein or protein / ligand complex.

【0027】 構造座標におけるわずかな変化は、S. aureus EF-P構造座標を数学上操作する
ことにより作成できる。例えば、図4に記載された構造座標は、構造座標の結晶
学的な交換、構造座標の分割、構造座標のセットに対する整数加算あるいは減算
、構造座標の転換または上記のもののいずれかの組合せによって操作できた。あ
るいは、アミノ酸の突然変異、付加、置換および/または欠失、または結晶を作
成するいずれかの成分における他の変化のための結晶構造における修飾も、構造
座標における変形を与え得る。個々の座標におけるかかるわずかな変形は、全体
的な形にほとんど影響しないであろう。元来の座標と比較して、かかる変形が許
容される標準誤差内にある場合、得られた三次元形は構造上等価であると考えら
れる。構造の等価はより詳細に後記される。
Subtle changes in structural coordinates can be created by mathematically manipulating S. aureus EF-P structural coordinates. For example, the structural coordinates described in FIG. 4 are manipulated by crystallographic exchange of structural coordinates, division of structural coordinates, integer addition or subtraction from a set of structural coordinates, transformation of structural coordinates or any combination of the above. did it. Alternatively, modifications in the crystal structure due to amino acid mutations, additions, substitutions and / or deletions, or other changes in any of the components that make up the crystal may also give rise to variations in the structural coordinates. Such slight deformations in individual coordinates will have little effect on the overall shape. If such deformation is within an acceptable standard error compared to the original coordinates, the resulting three-dimensional shape is considered to be structurally equivalent. Structural equivalence is described in more detail below.

【0028】 S. aureus EF-Pの個々の構造座標におけるわずかな変形が、結合表面と会合で
きるリガンドのごとき化学原子団の性質を著しく変更することが期待されないと
いうことに注目すべきである。これに関連して、「と関連する」なる語句は、化
学原子団またはその一部分と、S. aureus EF-P分子またはその一部分との間の近
接の条件をいう。会合は非共有結合であってもよく、ここに、並列は、水素結合
、ファンデルワールス力あるいは静電的相互作用によってエネルギー的に好まし
いか、あるいはそれは共有結合であってもよい。
It should be noted that slight modifications in individual structural coordinates of S. aureus EF-P are not expected to significantly alter the properties of chemical groups such as ligands that can associate with the binding surface. In this context, the phrase “associated with” refers to the condition of proximity between a chemical group or portion thereof and a S. aureus EF-P molecule or portion thereof. The association may be non-covalent, where the juxtaposition is energetically favored by hydrogen bonding, van der Waals forces or electrostatic interactions, or it may be covalent.

【0029】 かくして、例えば、S. aureus EF-Pの結合表面と結合したかまたはS. aureus
EF-Pの結合表面と干渉したリガンドも、その構造座標が許容される誤差内にある
形を規定するもう一つの結合表面と結合または干渉することが期待されるであろ
う。
Thus, for example, bound to the binding surface of S. aureus EF-P or S. aureus
A ligand that interfered with the binding surface of EF-P would also be expected to bind or interfere with another binding surface that defines a shape whose structure coordinates are within acceptable error.

【0030】 S. aureus EF-Pの他のイソ形態(isoform)におけるアミノ酸の番号付けが、E
. coli中で発現されたS. aureus EF-Pのそれとは異なり得ることは当業者には容
易に明らかであろう。
The amino acid numbering in the other isoforms of S. aureus EF-P is E
It will be readily apparent to those skilled in the art that it may differ from that of S. aureus EF-P expressed in E. coli.

【0031】 機能についての影響を持つ構造の大要 延長因子Pは、主として3つの区別されるドメインにまとめられたβ鎖で構成
される(図5および6)。ドメイン1は、4つの逆平行のβ鎖およびαらせんの
単一ターンを含む。ドメイン2および3の双方は、推定のオリゴヌクレオチド−
オリゴ糖結合の折りたたみに類似する逆平行のβバレル(barrel)である(A. G
. Murzin, EMBO. J.; 12: 861-67 (1993))。また、ドメイン2は、鎖β7と
β8との間の310らせんの単一ターンを含む。ドメイン2および3からのCα
の重ね合せは、1.55Åのr.m.s.偏差を生じさせた(図7)。(ドメイン3に
真のらせん領域の不存在を含む)保存されないいくつかのループ領域があるが、
一般的な折りたたみは維持される。この折りたたみは、他の多数の蛋白質におい
て観察され、そのうちのいくらかがIF1(M. Setteら, EMBO. J.; 16: 1436-4
3 (1997))、CspA(W. Jiangら, J. Biol. Chem.; 272: 196-202 (1997
); H. Schindelinら, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.; 91: 5119-23 (1994
))およびEF−Tu(P. Nissenら, Science; 270: 1464-72 (1995))のご
ときRNAに結合する。これは、EF-Pのドメイン2および3がRNA−おそらく
、tRNAあるいはリボソームRNAのいずれかと相互作用するのに役割を演じ
る得ることを示唆している。この推定上のオリゴヌクレオチド−オリゴ糖結合の
折りたたみを利用する他の構造は、鎖1と2、鎖3とαらせん、または鎖4と5
との間のループを持つそれらの各リガンドとの特異的な相互作用を示す(A. G.
Murzin, EMBO. J.; 12: 861-67 (1993))。EF-Pについての2つのβバレル内
のこれらの残基の同定は、RNAとの相互作用についての潜在的な部位を明らか
とする(図8)。関連した構造からの証拠に基づいて、オリゴヌクレオチド結合
に関連付けできるS. aureus EF-Pについての残基には、ドメイン2からの残基7
7−80、99−105および117−120ならびにドメイン3からの残基1
49−150、164−169および177−181が含まれる。これらの残基
は、A. G. Murzin, EMBO. J.; 12: 861-67 (1993)に記載されたモデルベータ
バレルオリゴヌクレオチド結合折りたたみにおける鎖1と鎖2とのループ、鎖3
ないしらせん1のループおよび鎖4と鎖5との間のループに対応する。
The structural elongation factor P, which has an effect on function, is mainly composed of β-strands organized into three distinct domains (FIGS. 5 and 6). Domain 1 contains four antiparallel β-strands and a single turn of the α-helix. Both domains 2 and 3 contain putative oligonucleotides-
An antiparallel β-barrel that resembles the folding of an oligosaccharide bond (A. G.
. Murzin, EMBO. J .; 12: 861-67 (1993)). Further, domain 2 comprises a single turn of the 3 10 helix between strands β7 and beta 8. Cα from domains 2 and 3
Superposition produced a rms deviation of 1.55Å (Fig. 7). There are some unconserved loop regions (including the absence of a true helix region in domain 3),
The general folding is maintained. This fold was observed in many other proteins, some of which were IF1 (M. Sette et al., EMBO. J .; 16: 1436-4.
3 (1997)), CspA (W. Jiang et al., J. Biol. Chem .; 272: 196-202 (1997).
); H. Schindelin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA; 91: 5119-23 (1994
)) And EF-Tu (P. Nissen et al., Science; 270: 1464-72 (1995)). This suggests that domains 2 and 3 of EF-P may play a role in interacting with RNA-possibly either tRNA or ribosomal RNA. Other structures that utilize this putative oligonucleotide-oligosaccharide bond fold are chains 1 and 2, chains 3 and alpha helices, or chains 4 and 5.
Shows specific interactions with their respective ligands with a loop between (AG
Murzin, EMBO. J .; 12: 861-67 (1993)). Identification of these residues within the two β-barrels for EF-P reveals potential sites for interaction with RNA (Figure 8). Based on evidence from related structures, the residues for S. aureus EF-P that can be associated with oligonucleotide binding include residue 7 from domain 2.
7-80, 99-105 and 117-120 and residue 1 from domain 3
49-150, 164-169 and 177-181. These residues correspond to the loops of chain 1 and chain 2 and chain 3 in the model beta barrel oligonucleotide binding folding described in AG Murzin, EMBO. J .; 12: 861-67 (1993).
To the loop of helix 1 and the loop between strands 4 and 5.

【0032】 EF-Pの注目すべき特徴は、表面描写(図9)に示された表面荷電のその極性で
ある。RNAと相互作用しそうな蛋白質におけるかかる極性は、かかる極性該蛋
白質の陽性に帯電した面(図9a)が陰性に帯電したオリゴヌクレオチドと相互
作用するであろうことを示す。加えて、この表面描写は、EF-PがtRNAの形お
よび次元に似ていることを明らかとする(図10)(M. A. Rouldら, Science 2
46: 1135-42(1989))。tRNAに対する形におけるこの類似性はEF-Pの作用
の機序につき仮説を提供できる。翻訳のモデルにおいて、リボソームの大きなス
ブユニット上の3つの区別される部位−延長アミノアシル鎖を含むtRNAにつ
いてのP部位、入ってくるtRNAについてのA部位および脱アシル化されたt
RNAについてのE部位が提唱された。翻訳の第一ステップの間、まだ脱アシル
化されたtRNAがないので、E部位は占有されていないだろう。1つの可能性
は、EF-Pが翻訳開始中に、E部位にて結合して、脱アシル化されたtRNAにミ
ミック(mimic)として作用できたということである。この機能は、リボソーム
を第1のペプチド結合の合成を増強する、より活性な初期のコンフォメーション
にもたらすのに機能したのかもしれない。
A notable feature of EF-P is its polarity of surface charge shown in the surface depiction (FIG. 9). Such polarities in proteins likely to interact with RNA indicate that the positively charged face of such polar proteins (FIG. 9a) will interact with negatively charged oligonucleotides. In addition, this surface delineation reveals that EF-P resembles the shape and dimension of tRNA (FIG. 10) (MA Rould et al., Science 2).
46: 1135-42 (1989)). This similarity in shape to tRNA can provide a hypothesis about the mechanism of action of EF-P. In the model of translation, three distinct sites on the large subunit of the ribosome-a P site for a tRNA containing an extended aminoacyl chain, an A site for an incoming tRNA and a deacylated t.
An E site for RNA has been proposed. During the first step of translation, the E site will be unoccupied because there is still no deacylated tRNA. One possibility is that EF-P could bind at the E site during translation initiation and act as a mimic on the deacylated tRNA. This function may have functioned to bring the ribosome into a more active early conformation that enhances the synthesis of the first peptide bond.

【0033】 関連構造に対するEF-Pの比較 2つの関連した構造は、ヒトの蛋白質、eIF-5Aにより密接に関連付けられる
のある始原細菌(M. jannaschiiおよびP. aerophilum)から解明された(K. K.
Kimら, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A; 95: 10419-24 (1998); T. S. Peat
ら, Structure; 6: 1207-14 (1998))。これらの始原細菌の蛋白質は、細菌の
EF-Pのドメイン1および2への相同性を含むが、ドメイン3は驚くべきことに不
在である(図11)。ドメイン3が始原細菌および真核生物の配列中の不存在で
あるが、E. coliおよびS. aureus EF-P中に存在する理由は明らかではないが、
ドメイン3ないしドメイン2とオリゴヌクレオチド結合折りたたみとの類似性は
、rRNAまたはtRNAとの相互作用がE. coliおよびS. aureusにつき多少異
なっていてもよいことを示唆する。S. aureusおよびM. jannaschiiからのドメイ
ン1の重ね合せは、2.02ÅのCα原子についてのr.m.s.d.を与え、これらの
2つの構造のドメイン2の重ね合せは、3.02ÅのCα原子についてのr.m.s.d
.を与えた。S. aureusおよびP. aerophilumからのドメイン1の重ね合せは、3.
29ÅのCα原子についてのr.m.s.d.を与え、これらの2つの構造のドメイン2
の重ね合せは、4.25ÅのCα原子についてのr.m.s.d.を与えた。各ドメイン
についての良好な一致が個々にあるが、ドメイン1および2の相対的な配向は、
図12および13に示されたごとく全く柔軟である。M. jannaschiiからのeIF
5Aの第2の結晶形が解明され、それはドメイン1および2の相対的な配向にお
いていくらかの柔軟性を明らかとした(K. K. Kimら, Proc. Natl. Acad. Sci.
U. S. A; 95: 10419-24 (1998); T. S. Peatら, Structure; 6: 1207-14 (19
98))。発明者らは1つの結晶を解明しただけなので、このリンカーがS. aureu
s EF-Pにつき如何に柔軟かは不明瞭である。
Comparison of EF-Ps to Related Structures Two related structures have been elucidated from archebacteria (M. jannaschii and P. aerophilum), which are more closely related to the human protein, eIF-5A (KK).
Kim et al., Proc. Natl. Acad. Sci. US A; 95: 10419-24 (1998); TS Peat
Et al., Structure; 6: 1207-14 (1998)). These archaeal proteins are
Although containing homology to domains 1 and 2 of EF-P, domain 3 is surprisingly absent (Figure 11). Although it is not clear why domain 3 is absent in the archaeal and eukaryotic sequences, but is present in E. coli and S. aureus EF-P,
The similarity between domain 3 or domain 2 and the oligonucleotide binding folds suggests that the interaction with rRNA or tRNA may be slightly different for E. coli and S. aureus. The superposition of domain 1 from S. aureus and M. jannaschii gives an rmsd for a C α atom of 2.02Å, the superposition of domain 2 of these two structures is for a C α atom of 3.02Å The rmsd
Was given. The superposition of domain 1 from S. aureus and P. aerophilum is 3.
Given the rmsd for a C α atom of 29Å, the domain 2 of these two structures
Superposition gave a rmsd for a C α atom of 4.25Å. Although there are good agreements individually for each domain, the relative orientation of domains 1 and 2 is
It is quite flexible as shown in FIGS. EIF from M. jannaschii
A second crystal form of 5A has been solved, which revealed some flexibility in the relative orientation of domains 1 and 2 (KK Kim et al., Proc. Natl. Acad. Sci.
US A; 95: 10419-24 (1998); TS Peat et al., Structure; 6: 1207-14 (19
98)). Since the inventors only clarified one crystal, this linker is S. aureu
s It is unclear how flexible EF-P is.

【0034】 S. aureus、M. jannaschiiおよびP. aerophilumの構造は、ドメイン1内の高
度に保存されたモチーフ−xKxGKGxA(それは酵母およびヒトにおいて、(デオキ
シヒプシンとも呼ばれる)Nε−(4-アミノブチル)リジンに対して第2のリ
ジンの翻訳後修飾のための部位として同定された)を所有する。この修飾は、酵
母中の細胞生存に本質的であり(J. Schnierら, Mol. Cell. Biol; 11: 3105-14
(1991))、酵素のデオキシヒプシンシンターゼによってeIF5Aでのみ生じる
(D. I. Liaoら, Structure; 6: 23-32 (1998))ことが示された。EF-P中のこ
の保存されたループの位置は、β2とβ3との間にあり、S. aureus EF-PのK3
3は保存された残基であり、それは真核生物のEF-P同族体中で修飾される。この
明らかにされたリジンは、図14に示され、このループから外に突き出る。細菌
において、同族のEF-PのK33アミノ酸のヒプシン化(hypusination)は観察さ
れていなく、事実、S. aureus EF-P中のこの残基についての電子密度の分析は、
この組換え蛋白質中の翻訳後修飾の証拠を明らかにしない。始原細菌からのEF-P
同族体についての電子密度の同様の研究は、いずれの修飾も明らかにしなかった
(K. K. Kimら, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A; 95: 10419-24 (1998); T.
S. Peatら, Structure; 6: 1207-14 (1998))。S. aureus EF-P試料(メチオ
ニンおよびセレノメチオニンの双方)の質量分析は、翻訳後修飾によって説明さ
れるであろういずれのさらなる質量も明らかにしなかった。S. aureus EF-PがEF
-P過剰発現株から精製されたので、修飾経路は圧倒され、翻訳後修飾を十分に行
なうことができなかったという可能性がある。また、ヒプシン化が細菌において
生じるという直接的な証拠はなく、それはもう一つのタイプの修飾がS. aureus
EF-Pにつき組込まれるということかもしれない。
The structures of S. aureus, M. jannaschii and P. aerophilum are such that the highly conserved motif within domain 1-xKxGKGxA (which in yeast and humans (also called deoxyhypusine) N ε- (4- Aminobutyl) lysine) was identified as the site for post-translational modification of the second lysine). This modification is essential for cell survival in yeast (J. Schnier et al., Mol. Cell. Biol; 11: 3105-14.
(1991)), and it was shown to occur only in eIF5A by the enzyme deoxyhypusine synthase (DI Liao et al., Structure; 6: 23-32 (1998)). The position of this conserved loop in EF-P lies between β2 and β3 and is K3 of S. aureus EF-P.
3 is a conserved residue, which is modified in the eukaryotic EF-P homolog. This revealed lysine is shown in Figure 14 and projects out of this loop. In bacteria, no K33 amino acid hypusination of the cognate EF-P was observed, and in fact, an electron density analysis for this residue in S. aureus EF-P revealed that
It does not reveal any evidence of post-translational modifications in this recombinant protein. EF-P from archaea
Similar studies of electron density on homologues did not reveal any modifications (KK Kim et al., Proc. Natl. Acad. Sci. US A; 95: 10419-24 (1998); T.
S. Peat et al., Structure; 6: 1207-14 (1998)). Mass spectrometry of S. aureus EF-P samples (both methionine and selenomethionine) did not reveal any additional mass that might be explained by the post-translational modification. S. aureus EF-P is EF
Since it was purified from the -P overexpressing strain, it is possible that the modification pathway was overwhelmed and the post-translational modification could not be performed sufficiently. Also, there is no direct evidence that hypusination occurs in bacteria, which suggests that another type of modification is S. aureus.
It may be included in EF-P.

【0035】 結合表面および他の構造的特徴 出願人の発明は、初めて、S. aureus EF-Pの推定上のオリゴヌクレオチド結合
表面の形および構造に関する情報を提供した。
Binding Surfaces and Other Structural Features Applicants' invention, for the first time, provided information on the shape and structure of the putative oligonucleotide binding surface of S. aureus EF-P.

【0036】 結合表面は、薬物発見のごとき分野においてかなりの有用性がある。天然のリ
ガンドあるいは基質とそれらの対応する受容体あるいは酵素の結合表面との会合
は、多くの生物学的作用機序の基礎である。同様に、多くの薬物が、受容体およ
び酵素の結合表面からの会合を通してそれらの生物学的効果を発揮する。かかる
会合が、結合表面のすべてまたはいずれかの部分と生じ得る。かかる会合につい
ての理解は、それらの標的とのより有利な会合を有する薬物デザイン、次いで改
善された生物学的効果に導びくことを支援する。従って、この情報は、より詳細
に後記されるごとく、S. aureus EF-P様の結合表面の潜在的なインヒビターを設
計するのに価値がある。
Bonding surfaces have considerable utility in areas such as drug discovery. The association of natural ligands or substrates with their corresponding receptor or enzyme binding surface is the basis of many biological mechanisms of action. Similarly, many drugs exert their biological effects through the association of receptors and enzymes from the binding surface. Such association can occur with all or any portion of the binding surface. An understanding of such associations will help lead to drug designs with more favorable association with their targets, and then improved biological effects. Therefore, this information is valuable for designing potential inhibitors of S. aureus EF-P-like binding surfaces, as described in more detail below.

【0037】 「分子複合体」とは、化学原子団との共有結合または非共有結合の会合におけ
ける蛋白質を意味する。本明細書に用いられる「結合表面」なる用語とは、その
形の結果として、もう一つの化学原子団と有利に会合する分子または分子複合体
の領域をいう。
By “molecular complex” is meant a protein that is in a covalent or non-covalent association with a chemical moiety. The term "binding surface" as used herein refers to a region of a molecule or molecular complex that, as a result of its shape, advantageously associates with another chemical group.

【0038】 本明細書に規定されたS. aureus EF-Pオリゴヌクレオチド結合表面のアミノ酸
成分ならびにその選抜した構成原子は、図4にリストされた構造座標に従って三
次元で位置決定される。1の態様において、S. aureus EF-P結合表面の構造座標
には、構成アミノ酸中のすべての原子の構造座標が含まれ;もう1の態様におい
て、S. aureus EF-P結合表面の構造座標には、構成原子の骨格原子のみの構造座
標が含まれる。
The amino acid component of the S. aureus EF-P oligonucleotide binding surface as defined herein as well as its selected constituent atoms are located in three dimensions according to the structural coordinates listed in FIG. In one embodiment, the structural coordinates of the S. aureus EF-P binding surface include the structural coordinates of all atoms in the constituent amino acids; in another embodiment, the structural coordinates of the S. aureus EF-P binding surface. Includes the structural coordinates of only the skeletal atoms of the constituent atoms.

【0039】 特定の化学原子団は、表1にリストされるごときいずれかのS. aureus EF-Pの
アミノ酸表面残基に結合できる。好ましくは、結合表面を含む表面残基は、アミ
ノ酸K33を含む。より好ましくは、結合表面を含む表面残基は、表2にリスト
されるごときK33の4Å内、好ましくは7Å内、より好ましくは10Å内およ
び最も好ましくは15Å内に位置決定される残基を含む。
A particular chemical group can be attached to an amino acid surface residue of any of S. aureus EF-P as listed in Table 1. Preferably, the surface residue comprising the binding surface comprises amino acid K33. More preferably, the surface residues comprising the binding surface include those residues located within 4Å, preferably within 7Å, more preferably within 10Å and most preferably within 15Å of K33 as listed in Table 2. .

【0040】 「S. aureus EF-P様結合表面」なる用語とは、その形が共通または構造上関連
したリガンドを結合することが期待されるようなS. aureus EF-Pの結合表面の少
なくとも一部分に十分に類似する分子または分子複合体の一部分をいう。構造上
等価な結合表面は、多くとも約1.9Åの(図4に記載されたごとき)S. aureus
EF-Pに結合表面を構築するアミノ酸の骨格原子の構造座標からの二乗平均平方
根偏差によって定義される。この計算が如何に得られるかは後記される。
The term “S. aureus EF-P-like binding surface” refers to at least the binding surface of S. aureus EF-P such that its shape is expected to bind a common or structurally related ligand. A portion of a molecule or molecular complex that is sufficiently similar to a portion. A structurally equivalent bond surface is at most about 1.9Å (as shown in Figure 4) S. aureus
It is defined by the root mean square deviation from the structural coordinates of the backbone atoms of the amino acids that make up the binding surface on EF-P. How this calculation is obtained will be described later.

【0041】 従って、本発明は、前記の構造座標のセットによって規定されたごとく、S. a
ureus EF-Pオリゴヌクレオチド結合表面またはS. aureus EF-P様結合表面を含む
分子または分子複合体を提供する。
Accordingly, the present invention, as defined by the set of structural coordinates above, provides a S. a.
A molecule or molecular complex comprising a ureus EF-P oligonucleotide binding surface or a S. aureus EF-P-like binding surface is provided.

【0042】 三次元配置 X線構造座標は、空間中の点のユニークな配置を規定する。当業者は、蛋白質
もしくは蛋白質/リガンド複合体またはそれらの一部分についての構造座標のセ
ットが相対的な点のセットを規定し、それが次いで三次元の配置を規定すること
を理解する。同様または同一の配置は、全く異なる座標のセットによって規定さ
れ得るが、但し、座標間の距離および角度は実質的に同一のままである。加えて
、点の計測可能な配置は、角度を実質的に同一に維持しつつスカラー因子によっ
て座標間の距離を増加または減少させることによって規定できる。
The three-dimensional arrangement X-ray structural coordinates define a unique arrangement of points in space. Those skilled in the art will appreciate that the set of structural coordinates for a protein or protein / ligand complex or a portion thereof defines the set of relative points, which in turn defines the three-dimensional arrangement. Similar or identical arrangements may be defined by a completely different set of coordinates, provided that the distances and angles between the coordinates remain substantially the same. In addition, the measurable placement of the points can be defined by increasing or decreasing the distance between the coordinates by a scalar factor while keeping the angles substantially the same.

【0043】 かくして、本発明は、図4に示すS. aureus EF-Pの分子または分子複合体の少
なくとも一部分の構造座標から導かれる点の計測可能な三次元配置、ならびに後
記する構造的に等価な配置を包含する。好ましくは、三次元配置には、S. aureu
s EF-P結合表面を規定する複数のアミノ酸の位置を表す構造座標から導いた点が
含まれる。1の具体例において、計測可能な三次元配置には、S. aureus EF-P結
合表面を規定する複数のアミノ酸、好ましくは表1にリストされたそれらのアミ
ノ酸の骨格原子の位置を表す構造座標から導かれる点が含まれる。もう1の具体
例において、計測可能な三次元配置には、S. aureus EF-P結合表面、好ましくは
表1にリストされたそれらのアミノ酸を規定する複数のアミノ酸の側鎖および骨
格原子(水素以外の)の位置を表す構造座標から導かれた点が含まれる。あるい
は、点の計測可能な三次元配置は、表2に示されたLys33の4Å内、好まし
くは7Å内、より好ましくは10Å内および最も好ましくは15Å内のアミノ酸
の骨格原子、および所望により側鎖原子(水素以外)を表す構造座標に由来する
Thus, the present invention provides a measurable three-dimensional arrangement of points derived from the structural coordinates of at least a portion of the molecule or molecular complex of S. aureus EF-P shown in FIG. 4, as well as the structural equivalents described below. It includes various arrangements. Preferably, the three-dimensional arrangement is S. aureu
s Points derived from structural coordinates that represent the positions of multiple amino acids that define the EF-P binding surface are included. In one embodiment, the measurable three-dimensional arrangement has structural coordinates that represent the positions of the plurality of amino acids that define the S. aureus EF-P binding surface, preferably the backbone atoms of those amino acids listed in Table 1. The points derived from are included. In another embodiment, the measurable three-dimensional configuration includes S. aureus EF-P binding surfaces, preferably side chains and backbone atoms (hydrogen) of a plurality of amino acids defining those amino acids listed in Table 1. Points other than) are included that are derived from the structural coordinates that represent the position. Alternatively, the measurable three-dimensional arrangement of the points is determined by the amino acid backbone atom within 4 Å, preferably within 7 Å, more preferably within 10 Å and most preferably within 15 Å of Lys33 shown in Table 2, and optionally the side chain. Derived from the structural coordinates that represent an atom (other than hydrogen).

【0044】 同様に、本発明は、S. aureus EF-Pに構造的に相同な分子または分子複合体か
ら導かれた点の三次元配置、ならびに構造的に等価な配置も包含する。構造的に
相同な分子または分子複合体は後記に定義する。有利には、構造的に相同な分子
は、本発明の方法によるS. aureus EF-Pの構造座標(図4)を用いて同定し得る
Similarly, the invention also includes three-dimensional arrangements of points derived from molecules or molecular complexes that are structurally homologous to S. aureus EF-P, as well as structurally equivalent arrangements. Structurally homologous molecules or molecular complexes are defined below. Advantageously, structurally homologous molecules can be identified using the structural coordinates of S. aureus EF-P according to the method of the invention (Figure 4).

【0045】 本発明による構造座標から導かれた空間中の点の配置は、例えば、ホログラフ
ィー像、立体図、モデルまたはコンピューター描写像として視覚化し得、かくし
て、本発明はかかる像、図またはモデルも包含する。
The arrangement of points in space derived from the structural coordinates according to the invention can be visualized, for example, as a holographic image, a stereogram, a model or a computer-depicted image, and thus the invention also relates to such an image, figure or model. Include.

【0046】構造的に等価な結晶構造 種々のコンピューター解析を用いて、分子またはその結合表面部分が、その三
次元構造によって規定して、S. aureus EF-Pまたはその結合表面の全体もしくは
一部分に対して「構造的に等価」であるか否かを決定し得る。かかる解析は、Q
UANTA(Molecular Simulations Inc., San Diego, CA)バージョン4.1の
Molecular Similarityアプリケーションのごとき最新のソフトウェア・アプリケ
ーションで、添付されている使用者案内書に記載されているごとく行い得る。
Structurally Equivalent Crystal Structures Using various computer analyses, the molecule or its binding surface moieties are defined by their three-dimensional structure into S. aureus EF-P or all or part of its binding surface. Alternatively, it may be determined whether or not it is "structurally equivalent." Such analysis is
UANTA (Molecular Simulations Inc., San Diego, CA) version 4.1
Modern software applications, such as the Molecular Similarity application, can be performed as described in the accompanying User Guide.

【0047】 Molecular Similarityアプリケーションにより、異なる構造、同一構造の異な
るコンホメーション、および同一構造の異なる部分の間の比較ができる。構造を
比較するためにMolecular Similarityにおいて用いる工程は4段階に分けられる
:(1)比較すべき構造をロードし;(2)これらの構造における原子等価(at
om equivalence)を規定し;(3)フィッティング操作を行い;次いで(4)結
果を解析する。
The Molecular Similarity application allows comparison between different structures, different conformations of the same structure, and different parts of the same structure. The process used in Molecular Similarity to compare structures is divided into four steps: (1) loading the structures to be compared; (2) atomic equivalence (at) in these structures.
om equivalence); (3) perform fitting operation; then (4) analyze the results.

【0048】 各構造は名称によって同定する。1の構造を標的(すなわち、固定構造)と同
定し;残りの全ての構造は作業構造(すなわち、運動構造)である。QUANT
A内の原子等価はユーザーの入力によって定義されるため、本発明の目的につい
て、等価原子は比較する2の構造の間の全ての保存残基についての蛋白質骨格原
子(N、Cα、CおよびO)として定義する。この目的につき、保存残基は同一
の原子間連結性を有する原子のセットとして定義する。厳密なフィッティング操
作のみを考える。
Each structure is identified by a name. One structure was identified as the target (ie, fixed structure); all remaining structures are working structures (ie, moving structures). QUANT
For the purposes of the present invention, the equivalent atoms are the protein backbone atoms (N, Cα, C and O) for all conserved residues between the two structures being compared, since the atom equivalents in A are defined by user input. ). For this purpose a conserved residue is defined as a set of atoms with the same interatomic connectivity. Consider only exact fitting operations.

【0049】 厳密なフィッティング法を用いる場合、作業構造を移行および回転させて、標
的構造と最適フィットを得る。フィッティング操作は、等価原子の特定の対にわ
たるフィットの二乗平均平方根差が絶対的な最小値となるように、運動する構造
にあてはめる最適な移行および回転を計算するアルゴリズムを用いる。オングス
トロームで得られるこの数字はQUANTAによって報告される。
When using the exact fitting method, the working structure is transposed and rotated to obtain the best fit with the target structure. The fitting operation uses an algorithm that computes the optimal transitions and rotations that fit the moving structure such that the root mean squared difference of the fits over a particular pair of equivalent atoms has an absolute minimum. This number, obtained in Angstroms, is reported by QUANTA.

【0050】 本発明の目的につき、図4に掲載した参照構造座標によって記載される適当な
骨格原子に重ねる場合、約1.9Å未満の保存残基骨格原子(N、Cα、C、O
)の二乗平均平方根偏差を有するいずれの分子または分子複合体またはそれらの
結合表面、あるいはそれらのいずれかの部分を、参照分子に対して「構造的に等
価」であると考える。すなわち、2の分子のこれらの部分の結晶構造は、許容さ
れる誤差の範囲内で実質的に同一である。特に好ましい構造的に等価な分子また
は分子複合体は、これらのアミノ酸の保存骨格原子から約1.9Å以下の図4の
構造座標の全セット±二乗平均平方根偏差によって規定されるものである。より
好ましくは、該二乗平均平方根偏差は約1.0Å未満である。
For the purposes of the present invention, when superposed on a suitable skeletal atom described by the reference structural coordinates set forth in FIG.
), Any molecule or molecular complex or their binding surface, or any portion thereof having a root mean square deviation of), is considered to be "structurally equivalent" to the reference molecule. That is, the crystal structures of these portions of the two molecules are substantially the same, within acceptable error. Particularly preferred structurally equivalent molecules or molecular complexes are those defined by the full set of structural coordinates of Figure 4 less than about 1.9 Å from the conserved backbone atoms of these amino acids ± root mean square deviation. More preferably, the root mean square deviation is less than about 1.0Å.

【0051】 「二乗平均平方根偏差」なる用語は、偏差の二乗の相加平均の平方根を意味す
る。それは、傾向または目標からの偏差または変量を表す方法である。本発明の
目的につき、「二乗平均平方根偏差」は、本明細書中に記載するS. aureus EF-P
の構造座標によって規定されるごとき、S. aureus EF-Pの骨格またはその結合表
面部分からの蛋白質の骨格における変量を規定する。
The term “root mean square deviation” means the square root of the arithmetic mean of the squares of the deviations. It is a way of expressing deviations or variables from trends or goals. For purposes of the present invention, "root mean square deviation" refers to S. aureus EF-P as described herein.
Defines the variables in the protein backbone from the S. aureus EF-P backbone or its binding surface moieties, as defined by the structural coordinates of

【0052】 機器読み出し可能な保存媒体 S. aureus EF-PもしくはS. aureus EF-P/リガンド複合体の全体もしくは一部
分についての、後記に定義する構造的に相同な分子についての、あるいは前記定
義のこれらの分子または分子複合体のいずれかの構造等価についての構造座標の
分子または複合体の三次元グラフィック表示への変換は、市販のソフトウェアを
使用を通して、簡便に行い得る。
Equipment A readable storage medium for all or part of the S. aureus EF-P or S. aureus EF-P / ligand complex, for structurally homologous molecules as defined below, or as defined above. The conversion of structural coordinates for the structural equivalence of any of these molecules or molecular complexes into a three-dimensional graphic representation of the molecule or complex can be conveniently accomplished through the use of commercially available software.

【0053】 かくして、本発明は、さらに、機器読み出し可能なデータをコードされたデー
タ保存材料を含む機器読み出し可能な保存媒体を提供し、これは、該データを用
いるための命令をプログラムされた機器を用いる場合に、前記した本発明のいず
れかの分子または分子複合体のグラフィック三次元描写を表示し得る。好ましい
具体例において、機器読み出し可能なデータ保存媒体には、機器読み出し可能な
データをコードしたデータ保存材料が含まれ、これは、該データを用いるための
命令をプログラムした機器を用いた場合、前記に定義したS. aureus EF-P結合表
面またはS. aureus EF-P様の結合表面の全体またはいずれかの一部分を含む分子
または分子複合体のグラフィック三次元描写を表示することができる。もう1の
好ましい具体例において、機器読み出し可能なデータ保存媒体は、図4の全アミ
ノ酸の構造座標±約1.9Å以下の該アミノ酸の骨格原子からの二乗平均平方根
偏差によって規定される分子または分子複合体のグラフィック三次元描写を表示
することができる。
Thus, the present invention further provides a device-readable storage medium comprising device-readable data-encoded data storage material, which is a device programmed with instructions for using the data. Can be used to display a graphical three-dimensional depiction of any of the molecules or molecular complexes of the invention described above. In a preferred embodiment, the device-readable data storage medium includes a data storage material that encodes device-readable data, which, when used with a device programmed with instructions for using the data, A graphical three-dimensional depiction of a molecule or molecular complex that includes all or a portion of the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface defined in. In another preferred embodiment, the device-readable data storage medium is a molecule or molecule defined by the root mean square deviation from the skeletal atoms of the amino acids of the structural coordinates of all amino acids ± about 1.9Å or less in FIG. A graphic three-dimensional depiction of the complex can be displayed.

【0054】 別の具体例において、該機器読み出し可能なデータ保存媒体には、図4に掲載
する構造座標のフーリエ変換を含む第1のセットの機器読み出し可能なデータを
コードしたデータ保存材料が含まれ、これは、該データを用いる命令をプログラ
ムした機器を用いる場合に、分子または分子複合体のX線回折パターンを含む第
2のセットの機器読み出し可能なデータと合して、第2の機器読み出し可能なデ
ータに対応する構造座標の少なくとも一部分を決定し得る。
In another embodiment, the instrument-readable data storage medium comprises a first set of instrument-readable data-encoding data storage materials including a Fourier transform of the structural coordinates set forth in FIG. This is combined with the second set of instrument readable data containing the X-ray diffraction pattern of the molecule or molecular complex when using the instrument programmed instructions for using the second instrument. At least a portion of the structural coordinates corresponding to the readable data may be determined.

【0055】 例えば、保存媒体を読み出すためのシステムには、すべて慣用的な双方向シス
テムバスによって相互接続される、中央演算処理ユニット(「CPU」)、例え
ばRAM(ランダムアクセスメモリー)または「コア」メモリーとなり得るワー
キングメモリー、(1またはそれを超えるディスク・ドライブまたはCD−RO
Mドライブのごとき)大量記憶メモリー、1またはそれを超える陰極線管(「C
RT」)ディスプレイ端末、液晶ディスプレイ(「LCD)」)、電気蛍光ディ
スプレイ、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミショッンディスプレイ(「F
ED」)、プラズマディスプレイ、プロジェクションパネル等)、1またはそれ
を超えるユーザー入力装置(例えば、キーボード、マイクロホン、マウス、タッ
チスクリーン等)、1またはそれを超える入力ライン、ならびに1またはそれを
超える出力ラインを含むコンピュターが含まれる。該システムは、単独コンピュ
ーターであり得るか、他のシステム(例えば、コンピューター、ホスト、サーバ
ー等)にネットワーク(例えば、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワー
ク、イントラネット、エキストラネットまたはインターネット)され得る。また
、該システムには、消費者エレクトロニクス(電子工学)および器具のごときさ
らなるコンピューター制御装置が含まれる。
For example, a system for reading storage media includes a central processing unit (“CPU”), such as RAM (random access memory) or “core”, all interconnected by a conventional bidirectional system bus. Working memory, which can be memory, (one or more disk drives or CD-RO
Mass storage memory (such as M drive), one or more cathode ray tubes (“C
RT ”) display terminal, liquid crystal display (“ LCD ”)), electric fluorescent display, vacuum fluorescent display, field emission display (“ F ”)
ED "), plasma display, projection panel, etc.), one or more user input devices (eg, keyboard, microphone, mouse, touch screen, etc.), one or more input lines, and one or more output lines. Computers including are included. The system can be a single computer or networked to other systems (eg, computers, hosts, servers, etc.) (eg, local area networks, wide area networks, intranets, extranets or the Internet). The system also includes additional computer controls such as consumer electronics and appliances.

【0056】 入力ハードウェアは、入力ラインによってコンピューターに連結でき、種々の
方法において実行できる。本発明の機器読み出し可能なデータは電話線または専
用データ線によって連結されたモデムまたは複数のモデムの使用を介して入力で
きる。あるいはまたは加えて、入力ハードウェアは、CD−ROMドライブまた
はディスクドライブが含まれ得る。ディスプレイ端末との連絡においてキーボー
ドを入力デバイスとして用いることができる。
Input hardware can be coupled to the computer by input lines and implemented in a variety of ways. The device readable data of the present invention can be entered through the use of a modem or multiple modems connected by telephone lines or dedicated data lines. Alternatively or in addition, the input hardware may include a CD-ROM drive or disk drive. A keyboard can be used as an input device in contacting the display terminal.

【0057】 出力ハードウェアは、入力ラインによってコンピューターと連結でき、通常の
デバイスによって実行できる。例えば、出力ハードウエアは、本明細書に記載の
ごときQUANTAのごときプログラムを用いて発明の結合表面のグラフィック
描写を表示するためのディスプレイデバイスが含まれる。また、出力ハードウェ
アには、ハードコピー出力を作成し得るようにプリンター、またはディスクドラ
イブを含んで後に使用するためのシステム出力を保存し得る。
The output hardware can be connected to a computer by an input line and can be executed by an ordinary device. For example, the output hardware includes a display device for displaying a graphical depiction of the bonding surface of the invention using a program such as QUANTA as described herein. Also, output hardware may include a printer, or disk drive, so that hardcopy output may be created to store system output for later use.

【0058】 操作において、CPUは、種々の入力および出力デバイスの使用を対応させ、
大量保存からのデータアクセスならびにワーキングメモリーへのおよびそれから
のアクセスを対応させ、かつ、データ処理工程のシークエンスを決定する。多数
のプログラムを用いて、本発明の機器読み出し可能なデータを処理し得る。かか
るプログラムを、本明細書中に記載するごとき薬剤発見の計算方法に参照して論
じる。ハードウェア・システムのコンポーネントに対する特定の参照は、以下の
データ保存媒体の説明全体を通して適当に含まれる。
In operation, the CPU coordinates the use of various input and output devices,
Corresponds to data access from bulk storage and to and from working memory and determines the sequence of data processing steps. Multiple programs may be used to process the instrument readable data of the present invention. Such programs are discussed with reference to the drug discovery calculation methods as described herein. Specific references to hardware system components are included where appropriate throughout the following description of data storage media.

【0059】 本発明に有用な機器読出し可能な保存媒体は、限定されるものではないが、磁
気装置、電子装置、光学装置、およびその組合せが含まれる。かかるデータ保存
媒体の例には、限定されるものではないが、ハードディスク装置、CD装置、デ
ジタルビデオディスク装置、フレキシブルディスク装置、移動可能なハードディ
スク装置、磁気光学ディスク装置、磁気テープ装置、フラッシュメモリー装置、
バブルメモリー装置、ハログラフィック装置およびいずれかの他の周辺装置が含
まれる。これらの装置には、データの保存を可能とする必要なハードウェア(例
えば、ドライブ、コントローラー、電源等)ならびにいずれかの必要な媒体(例
えば、ディスク、フラッシュカード等)が含まれる。
Instrument-readable storage media useful in the present invention include, but are not limited to, magnetic devices, electronic devices, optical devices, and combinations thereof. Examples of such data storage media include, but are not limited to, hard disk devices, CD devices, digital video disk devices, flexible disk devices, movable hard disk devices, magneto-optical disk devices, magnetic tape devices, flash memory devices. ,
Includes bubble memory devices, holographic devices and any other peripheral devices. These devices include the necessary hardware (eg, drives, controllers, power supplies, etc.) as well as any necessary media (eg, disks, flash cards, etc.) that allow the storage of data.

【0060】 構造的に相同な分子、分子複合体、および結晶構造 図4に掲載する構造座標を用いて、もう1の結晶化分子または分子複合体につ
いての構造情報を得るのを助け得る。本発明の方法により、S. aureus EF-Pの構
造的特徴と同様な1またはそれを超える構造的特徴を含む分子または分子複合体
の三次元構造の少なくとも一部分を決定することができる。本明細書中にて、こ
れらの分子はS. aureus EF-Pに「構造的に相同である」という。同様な構造的特
徴には、例えば、アミノ酸同一の領域、保存活性部位または結合部位モチーフ、
および同様に配置された二次構造エレメント(例えば、αらせんおよびβシート
)が含まれ得る。所望により、構造的ホモロジーは、それでもなお各配列中のア
ミノ酸はそれらの適当な順序で残らなければならないが、2のアミノ酸配列の残
基を整列させてそれらの配列の長さに沿った同一アミノ酸の数;同一アミノ酸の
数を最適化するためのアライメントを作成することにおいていずれかまたは両方
の配列を許容するギャップを最適化することによって決定する。好ましくは、Ta
tusovaら,FEMS Microbiol. Lett. 174:247−250(1999)によって記載され、ht
tp://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.htmlで入手可能なBLAST2検索アル
ゴリズムのBlastpプログラム、バージョン2.0.9を用いて、2のアミノ酸配列
を比較する。好ましくは、マトリクス=BLOSUM62;オープンギャップペナルティ
値=11、伸長ギャップペナルティ値=1、ギャップx ドロップオフ値=50
、期待数閾値=10、ワードサイズ=3およびフィルターONを含む全BLAS
T2検索パラメータについてのデフォルト値を用いる。BLAST検索アルゴリ
ズムを用いる2のアミノ酸配列の比較において、構造的類似性を「同一性」とい
う。好ましくは、構造的に相同である分子は、S. aureus EF-Pのアミノ酸配列(
配列番号:1)と少なくとも65%同一性を共有するアミノ酸を有する蛋白質で
ある。より好ましくは、S. aureus EF-Pに構造的に相同である蛋白質には、S. a
ureus EF-Pの類似部分と少なくとも80%のアミノ酸配列同一性を共有する少な
くとも50アミノ酸の少なくとも1の隣接するストレッチが含まれる。構造的に
相同な分子または分子複合体に関する構造情報を生成する方法はよく知られてお
り、例えば、分子置換技術が含まれる。
Structurally Homologous Molecules, Molecular Complexes, and Crystal Structures The structural coordinates listed in FIG. 4 can be used to help obtain structural information about another crystallized molecule or molecular complex. The methods of the present invention can determine at least a portion of the three-dimensional structure of a molecule or molecular complex that contains one or more structural features similar to those of S. aureus EF-P. These molecules are referred to herein as "structurally homologous" to S. aureus EF-P. Similar structural features include, for example, regions of amino acid identity, conserved active or binding site motifs,
And similarly arranged secondary structure elements such as α-helices and β-sheets. If desired, structural homology may be used to align the residues of two amino acid sequences so that the amino acids in each sequence remain in their proper order, but with identical amino acids along the length of those sequences. , By determining the gaps that allow either or both sequences in creating an alignment to optimize the number of identical amino acids. Preferably Ta
tusova et al., FEMS Microbiol. Lett. 174: 247-250 (1999), ht
The amino acid sequences of two are compared using the BLASTp program, version 2.0.9 of the BLAST2 search algorithm, available at tp: //www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2.html. Preferably, matrix = BLOSUM62; open gap penalty value = 11, extension gap penalty value = 1, gap x Dropoff value = 50
, All BLAS including expected number threshold = 10, word size = 3 and filter ON
Use the default values for the T2 search parameters. Structural similarity is referred to as "identity" in a comparison of two amino acid sequences using the BLAST search algorithm. Preferably, the structurally homologous molecules are amino acid sequences of S. aureus EF-P (
A protein having an amino acid sharing at least 65% identity with SEQ ID NO: 1). More preferably, the protein structurally homologous to S. aureus EF-P includes S. a
At least one contiguous stretch of at least 50 amino acids that shares at least 80% amino acid sequence identity with a similar portion of ureus EF-P is included. Methods for generating structural information about structurally homologous molecules or molecular complexes are well known and include, for example, molecular replacement techniques.

【0061】 したがって、もう1の具体例において、本発明は、 (a)知られていない構造の分子または分子複合体を結晶化させ; (b)該結晶化した分子または分子複合体からX線回折パターンを生成し;次
いで、 (c)図4に掲載する構造座標の少なくとも一部分をX線回折パターンにあて
はめてその構造が知られていない分子または分子複合体の三次元電子密度地図を
作成する工程を含む、分子置換を利用して、その構造が知られていない分子また
は分子複合体についての構造情報を得る方法を提供する。
Accordingly, in another embodiment, the invention provides: (a) crystallizing a molecule or molecular complex of unknown structure; (b) X-rays from the crystallized molecule or molecular complex. Generating a diffraction pattern; and (c) applying at least a portion of the structural coordinates shown in FIG. 4 to the X-ray diffraction pattern to create a three-dimensional electron density map of the molecule or molecular complex whose structure is unknown. Provided is a method for obtaining structural information about a molecule or a molecular complex whose structure is unknown by utilizing molecular substitution, which includes steps.

【0062】 分子置換を用いることによって、(例えば、図4に掲載するごとき)本発明に
より提供されたS. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P/リガンド複合体の構造座
標の全てまたは一部分を用いて、その構造が知られていない結晶化した分子また
は分子複合体の構造を、かかる情報を最初から決定する試行よりもより迅速かつ
効率的に決定し得る。
By using molecular replacement, all or part of the structural coordinates of the S. aureus EF-P or S. aureus EF-P / ligand complex provided by the invention (eg, as listed in FIG. 4). Can be used to determine the structure of crystallized molecules or molecular complexes whose structure is unknown, more quickly and efficiently than attempts to determine such information from scratch.

【0063】 分子置換は、知られていない構造について位相の正確な推定を提供する。位相
は直接決定することができない結晶構造を解明するために用いる式中のファクタ
ーである。分子置換以外の方法によって位相について正確な値を得ることは、近
似および精密化の反復サイクルを含む時間のかかるプロセスであり、結晶構造の
解明を大幅に妨げる。しかしながら、少なくとも構造的に相同な部分を含む蛋白
質の結晶構造が解明されている場合には、知られている構造からの位相が知られ
ていない構造の位相の満足のゆく推定を提供する。
Molecular replacement provides an accurate estimate of phase for unknown structures. Phase is a factor in the equation used to solve crystal structures that cannot be directly determined. Obtaining accurate values for the phase by methods other than molecular replacement is a time consuming process involving iterative cycles of approximation and refinement, and significantly impedes crystal structure elucidation. However, when the crystal structure of a protein containing at least structurally homologous portions is elucidated, it provides a satisfactory estimate of the phase of the unknown phase from the known structure.

【0064】 かくして、この方法には、その構造か知られていない分子または分子複合体の
結晶の観察されたX線回折パターンを最大限に考慮するように、知られていない
分子または分子複合体の結晶の単位胞内に図4によるS. aureus EF-PまたはS. a
ureus EF-P/リガンド複合体の関連する部分を方向付けるかまたは位置決定する
ことによって、その構造座標が知られていない分子または分子複合体の予備的モ
デルを作製することが含まれる。次いで、このモデルから位相を計算し、観察さ
れたX線回折パターン振幅と合して、その座標が知られていない構造の電子密度
地図を作成する。次いで、これをいずれかのよく知られているモデル構築および
構造精密化技術にかけて、知られていない結晶化した分子または分子複合体の最
終的な正確な構造を得ることができる(E. Lattman, "Use of the Rotation and
Translation Functions" in Meth. Enzymol., 115, pp. 55-77 (1985); M. G
. Rossman編, "The Molecular Replacement Method", Int. Sci. Rev. Ser., No
. 13, Gordon & Breach, New York (1972))。
Thus, the method provides for the unknown molecular or molecular complex to maximize the observed X-ray diffraction pattern of a crystal of the unknown molecular or molecular complex of its structure. S. aureus EF-P or S. a according to Fig. 4 in the unit cell of the crystal of
Orienting or locating relevant parts of the ureus EF-P / ligand complex to create a preliminary model of a molecule or molecular complex whose structural coordinates are unknown. The phase is then calculated from this model and combined with the observed X-ray diffraction pattern amplitude to create an electron density map of the structure whose coordinates are unknown. It can then be subjected to any of the well known model building and structure refinement techniques to obtain the final precise structure of an unknown crystallized molecule or molecular complex (E. Lattman, "Use of the Rotation and
Translation Functions "in Meth. Enzymol., 115, pp. 55-77 (1985); M. G
. Rossman, "The Molecular Replacement Method", Int. Sci. Rev. Ser., No.
. 13, Gordon & Breach, New York (1972)).

【0065】 S. aureus EF-Pの一部分に十分に構造的に相同であるいずれかの結晶化した分
子または分子複合体の一部分についての構造情報は、この方法によって解明し得
る。前記したS. aureus EF-Pと1またはそれを超える構造特徴を共有する分子に
加えて、S. aureus EF-Pと同一の触媒活性、基質特異性またはリガンド結合活性
のごとき同様の生物活性を有する分子も、S. aureus EF-Pに十分に構造的に相同
であり得、S. aureus EF-Pの構造座標を使用してその結晶構造を解明し得る。
Structural information for a portion of any crystallized molecule or molecular complex that is sufficiently structurally homologous to a portion of S. aureus EF-P may be elucidated by this method. In addition to the molecules that share one or more structural features with S. aureus EF-P, it has the same biological activity as S. aureus EF-P, such as catalytic activity, substrate specificity or ligand binding activity. The molecule with may also be sufficiently structurally homologous to S. aureus EF-P and the structural coordinates of S. aureus EF-P may be used to solve its crystal structure.

【0066】 好ましい具体例において、分子置換の方法を利用して分子または分子複合体に
ついての構造情報を得、ここに該分子または分子複合体は少なくとも1のS. aur
eus EF-Pのサブユニットまたは同族体を含む。S. aureus EF-Pの「サブユニット
」とは、N−末端もしくはC−末端、またはその両方で切形されているS. aureu
s EF-P分子である。本発明の文脈において、S. aureus EF-Pの「同族体」とは、
S. aureus EF-Pのアミノ酸配列に関する1またはそれを超えるアミノ酸の置換、
欠失、付加または転位を含むが、天然のコンホメーションにフォールドした場合
にはS. aureus EF-Pの第三の(三次元)構造の少なくとも一部分を示すかまたは
示すことが妥当に予想される蛋白質である。例えば、構造的に相同な分子は、ル
ープまたはドメインのごとき1またはそれを超える隣接または非隣接アミノ酸の
欠失または付加を含み得る。また、構造的に相同な分子には、アセチル化、ヒド
ロキシル化、メチル化、アミド化ならびに炭水化物または脂質基、補因子などの
結合を含む側鎖修飾、骨格修飾ならびにN−およびC−末端修飾を含む1または
それを超える構成アミノ酸で化学的または酵素的に誘導化されている「修飾」S.
aureus EF-Pも含まれる。
In a preferred embodiment, the method of molecular replacement is utilized to obtain structural information about a molecule or molecular complex, wherein the molecule or molecular complex is at least one S. aur.
Contains subunits or homologues of eus EF-P. The "subunit" of S. aureus EF-P refers to S. aureu truncated at the N-terminus or C-terminus, or both.
s EF-P molecule. In the context of the present invention, a "homolog" of S. aureus EF-P means
Substitution of one or more amino acids in the amino acid sequence of S. aureus EF-P,
It contains deletions, additions or rearrangements but is or reasonably expected to show at least part of the third (three-dimensional) structure of S. aureus EF-P when folded into its native conformation. Protein. For example, a structurally homologous molecule may comprise a deletion or addition of one or more contiguous or non-contiguous amino acids such as loops or domains. Structurally homologous molecules also include acetylation, hydroxylation, methylation, amidation and side-chain modifications, including carbohydrate or lipid groups, cofactor attachment, backbone modifications and N- and C-terminal modifications. A "modified" S that is chemically or enzymatically derivatized with one or more constituent amino acids, including S.
Also includes aureus EF-P.

【0067】 S. aureus EF-Pの重原子誘導体は、S. aureus EF-P同族体としても含まれる。
「重原子誘導体」なる語句は、S. aureus EF-Pの結晶を化学的に修飾することに
よって作製されたS. aureus EF-Pの誘導体をいう。実際には、結晶を通って拡散
して蛋白質の表面に結合し得る重金属原子塩または有機金属化合物、例えば塩化
鉛、チオリンゴ酸金、チメロサールまたは酢酸ウラシルを含有する溶液に結晶を
浸漬する。結合した重金属原子(群)の位置(群)は、浸漬した結晶のX線回折
分析によって決定し得る。次いで、この情報を用いて、蛋白質の三次元構造を構
築するために用いる位相情報を生成する(T. L. BlundellおよびN. L. Johnson,
Protein Crystallography, Academic Press (1976))。
Heavy atom derivatives of S. aureus EF-P are also included as S. aureus EF-P homologues.
The term "heavy atom derivative" refers to a derivative of S. aureus EF-P made by chemically modifying a crystal of S. aureus EF-P. In practice, the crystals are immersed in a solution containing a heavy metal atom salt or an organometallic compound capable of diffusing through the crystals and binding to the surface of the protein, such as lead chloride, gold thiomalate, thimerosal or uracil acetate. The position (s) of the bound heavy metal atom (s) can be determined by X-ray diffraction analysis of the soaked crystals. This information is then used to generate the topological information used to build the three-dimensional structure of the protein (TL Blundell and NL Johnson,
Protein Crystallography, Academic Press (1976)).

【0068】 S. aureus EF-Pは1を超える結晶形で結晶化し得ると予想したため、本発明の
より提供されるS. aureus EF-Pの構造座標は、S. aureus EF-PまたはS. aureus
EF-P/基質複合体の他の結晶形を解明するのに特に有用である。
Since S. aureus EF-P was expected to crystallize in more than one crystal form, the structural coordinates of S. aureus EF-P provided by the present invention are S. aureus EF-P or S. aureus EF-P. aureus
It is particularly useful for elucidating other crystal forms of the EF-P / substrate complex.

【0069】 本発明により提供されるS. aureus EF-Pの構造座標は、S. aureus EF-P突然変
異体の構造を解明するのに特に有用である。突然変異体は、例えば、オリゴヌク
レオチド部位特異的突然変異によってそのコーディング配列で予め改変されてい
るS. aureus EF-PのcDNAを発現させることによって調製し得る。また、突然
変異体は、C. J. Norenら, Science, 244: 182-188 (1989)の一般的な生合成
の方法を用いて、EF-P蛋白質への非天然のアミノ酸の部位特異的な組込みによっ
て生成できる。この方法において、野生型S. aureus EF-P中の注目すべきアミノ
酸をコードするコドンは、オリゴヌクレオチドで指令された突然変異生成を用い
て、「ブランクの」ナンセンスコドン、TAGと置換される。次いで、このコドン
に対して指令されたサブレッサーtRNAは、所望の非天然アミノ酸でインビト
ロ(in vitro)にてアミノアシル化される。次いで、アミノアシル化されたtR
NAは、インビトロにて翻訳系に加えられ、その部位特異的な組込まれた非天然
アミノ酸を持つ突然変異体S. aureus EF-Pを得る。
The structural coordinates of S. aureus EF-P provided by the present invention are particularly useful for elucidating the structure of S. aureus EF-P mutants. Mutants can be prepared, for example, by expressing a cDNA of S. aureus EF-P that has been previously modified in its coding sequence by oligonucleotide site-directed mutagenesis. Mutants were also engineered by site-specific incorporation of unnatural amino acids into the EF-P protein using the general biosynthetic method of CJ Noren et al., Science, 244: 182-188 (1989). Can be generated. In this method, the codon encoding the amino acid of interest in wild type S. aureus EF-P is replaced with the "blank" nonsense codon, TAG, using oligonucleotide-directed mutagenesis. The sublesser tRNA directed against this codon is then aminoacylated with the desired unnatural amino acid in vitro. Then the aminoacylated tR
NA was added to the translation system in vitro to yield mutant S. aureus EF-P with its site-specific incorporated unnatural amino acid.

【0070】 セレノシステインまたはセレノメチオニンは、栄養要求性のE. coli株中のS.
aureus EF-P をコードするcDNAの発現によって、野生型または突然変異体S.
aureus EF-Pに組み込みできる(W. A. Hendricksonら, EMBO J., 9 (5): 166
5-1672 (1990))。この方法において、野生型または突然変異化されたS. aure
us EF-P cDNAは、天然のシスチンまたはメチオニン(あるいは両方)のいずれか
(あるいは両方)が枯渇しているが、セレノシステインあるいはセレノメチオニ
ン(あるいは両方)が富化された増殖培地上の宿主生物において発現できる。あ
るいは、セレノメチオニンアナログは、下降調節のメチオニン生合成によって調
製できる(T. E. Bensonら, Nat. Struct. Biol., 2: 644-53 (1995); G. D.
Van Duyneら, J. Mol. Biol. 229: 105-24 (1993))。
Selenocysteine or selenomethionine are S. cerevisiae in auxotrophic E. coli strains.
Expression of a cDNA encoding aureus EF-P results in wild-type or mutant S.
Can be embedded in aureus EF-P (WA Hendrickson et al., EMBO J., 9 (5): 166)
5-1672 (1990)). In this way, wild-type or mutated S. aure
us EF-P cDNA is depleted in native cystine and / or methionine (or both) but enriched in selenocysteine and / or selenomethionine (or both) host organisms on growth media. Can be expressed in. Alternatively, selenomethionine analogs can be prepared by downregulated methionine biosynthesis (TE Benson et al., Nat. Struct. Biol., 2: 644-53 (1995); GD.
Van Duyne et al., J. Mol. Biol. 229: 105-24 (1993)).

【0071】 図4のS. aureus EF-Pの構造座標は、種々の化学原子団と共複合体形成するS.
aureus EF-P、S. aureus EF-P突然変異体またはS. aureus EF-P同族体の結晶の
構造を解明するためにも特に有用である。このアプローチにより、候補S. aureu
s EF-PインヒビターおよびS. aureus EF-Pを含む化学原子団間の相互作用に最適
な部位を決定することができる。分子の種々の結合部位内の修飾するための潜在
的な部位をも同定し得る。この情報は、例えば、S. aureus EF-Pと化学原子団と
の間の高い疎水性相互作用のような最も効率のよい結合相互作用を決定するさら
なるツールを提供する。例えば、異なるタイプの溶媒に曝露した結晶から収集し
た高分解能X線回折データにより、各タイプの溶媒分子がどこに存在するかを決
定し得る。次いで、これらの部位に強固に結合する小分子をデザインおよび合成
して、そのS. aureus EF-P阻害活性につき試験できる。
The structural coordinates of S. aureus EF-P in FIG. 4 show S. aureus EF-P co-complexing with various chemical groups.
It is also particularly useful for elucidating the crystal structure of aureus EF-P, S. aureus EF-P mutants or S. aureus EF-P homologues. With this approach, candidate S. aureu
The optimal site for interaction between chemical groups, including s EF-P inhibitors and S. aureus EF-P, can be determined. Potential sites for modification within the various binding sites of the molecule may also be identified. This information provides additional tools to determine the most efficient binding interactions, such as, for example, the highly hydrophobic interactions between S. aureus EF-P and chemical groups. For example, high resolution X-ray diffraction data collected from crystals exposed to different types of solvents can determine where each type of solvent molecule resides. Small molecules that bind tightly to these sites can then be designed and synthesized and tested for their S. aureus EF-P inhibitory activity.

【0072】 前記に言及したすべての複合体は、よく知られているX線回折技術を用いて調
べることができ、X−PLOR(Yale University, 81992, Molecular Simulati
ons, Inc.によって配布;例えば、BlundellおよびJohnson,前掲;Meth. Enzymol
., Vol. 114および115, H. W. Wyckoffら編, Academic Press (1985)を参照さ
れたい)のごときコンピューター・ソフトウェアを用いて約0.20以下のR値
に1.5−3Å分解能X線データに対して精密化し得る。したがって、この情報
を用いて、知られているS. aureus EF-Pインヒビターを最適化することができ、
かつ、より重要なことには、新たなS. aureus EF-Pインヒビターを設計できる。
All the complexes mentioned above can be examined using the well-known X-ray diffraction technique, X-PLOR (Yale University, 81992, Molecular Simulati
distributed by ons, Inc .; eg, Blundell and Johnson, supra; Meth. Enzymol.
., Vol. 114 and 115, edited by HW Wyckoff et al., Academic Press (1985)) using computer software to obtain R values of about 0.20 or less and to obtain 1.5-3Å resolution X-ray data. Can be refined. Therefore, this information can be used to optimize known S. aureus EF-P inhibitors,
And, more importantly, new S. aureus EF-P inhibitors can be designed.

【0073】 本発明は、本発明の方法を用いて決定したS. aureus EF-Pに構造的に相同な分
子または分子複合体の構造座標によって規定される点のセットによって規定され
るユニークな三次元配置、構造的に等価な配置、およびかかる構造座標のセット
を含む磁気保存媒体をも含む。 さらに、本発明は、本発明の方法を用いて同定した構造的に相同な分子を含む
The present invention provides a unique tertiary order defined by a set of points defined by the structural coordinates of a molecule or molecular complex structurally homologous to S. aureus EF-P determined using the method of the invention. It also includes a magnetic storage medium containing an original configuration, a structurally equivalent configuration, and a set of such structural coordinates. Further, the invention includes structurally homologous molecules identified using the methods of the invention.

【0074】 ホモロジー・モデリング ホモロジー・モデリングを用いれば、S. aureus EF-P同族体のコンピューター
モデルを、同族体を結晶化することなく構築または精密化し得る。最初に、S. a
ureus EF-P同族体の予備モデルを、S. aureus EF-Pとの配列アライメント、二次
構造予測、構造ライブラリーのスクリーニング、またはそれらの技術のいずれか
の組み合わせによって得る。コンピューター・ソフトウェアを用いて、配列アラ
イメントおよび二次構造予測を実行し得る。構造矛盾、例えば、挿入および欠失
のまわりの構造フラグメントは目的の長さであって適当なコンホメーションを有
するペプチドについて構造ライブラリーをスクリーニングすることによってモデ
リングし得る。側鎖コンホメーションの予測については、側鎖ロタマー・ライブ
ラリーを利用し得る。S. aureus EF-P同族体が結晶化されている場合には、最終
的なホモロジー・モデルを用いて、前記した分子置換によって同族体の結晶構造
を解明し得る。次に、予備的なモデルをエネルギー最小化に付して、エネルギー
最小化モデルを得る。エネルギー最小化モデルには、立体化学拘束が妨害された
領域を含むことができ、その場合においてはかかる領域を再モデリングして最終
ホモロジーモデルを得る。ホモロジーモデルは分子置換の結果に従って位置決定
し、分子動力学計算を含むさらなる精密化に付す。
Homology Modeling Homology modeling can be used to construct or refine computer models of S. aureus EF-P homologs without crystallizing the homolog. First, S. a
A preliminary model of the ureus EF-P homologue is obtained by sequence alignment with S. aureus EF-P, secondary structure prediction, screening of structural libraries, or any combination of these techniques. Computer software can be used to perform sequence alignments and secondary structure predictions. Structural inconsistencies, eg, structural fragments around insertions and deletions, can be modeled by screening structural libraries for peptides of the desired length and proper conformation. For side chain conformation prediction, side chain rotamer libraries may be utilized. If the S. aureus EF-P homolog has been crystallized, the final homology model can be used to elucidate the crystal structure of the homolog by the molecular substitutions described above. Next, the preliminary model is subjected to energy minimization to obtain an energy minimization model. The energy minimization model can include regions where stereochemical constraints are disturbed, in which case such regions are remodeled to obtain the final homology model. The homology model is localized according to the results of molecular replacement and subjected to further refinement including molecular dynamics calculations.

【0075】 合理的薬剤デザイン コンピューター操作技術を用いて、S. aureus EF-Pと会合することができる化
学原子団または構造的に相同な分子をスクリーニングし、同定し、選抜し、およ
び/または設計し得る。S. aureus EF-Pについての構造座標の知見により、S. a
ureus EF-P結合部位のコンホメーションに相補的な形状を有する合成分子および
/または他の分子のデザインおよび/または同定が許容される。詳細には、コン
ピューター操作技術を用いて、S. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様
結合表面と会合する、インヒビター、アゴニストおよびアンタゴニストのごとき
化学原子団を同定または設計できる。インヒビターは、S. aureus EF-Pの活性部
位の全てまたは一部分に結合でき、競合的、非競合的または競合し得ないインヒ
ビターとなり得;あるいは2のモノマー間の界面に結合することによって二量体
化を妨害し得る。例えば、S. aureus EF-Pの結合表面に結合するインヒビターは
、翻訳の間リボソーム蛋白質またはリボソームRNAへのS. aureus EF-Pの結合
を妨害できる。一旦、生物活性について同定およびスクリーニングしたならば、
これらのインヒビター/アゴニスト/アンタゴニストを治療的または予防的に用
いてS. aureus EF-P活性を遮断し、かくして、細菌の増殖を阻害し、細胞死を引
き起こす。また、S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面と結合また
は干渉するリガンドのアナログに関する構造−活性データは、コンピューター操
作で得ることができる。
Rational Drug Design Computer-engineered techniques are used to screen, identify, screen, and / or design chemical moieties or structurally homologous molecules that can associate with S. aureus EF-P. You can The knowledge of the structural coordinates for S. aureus EF-P indicates that S. a
The design and / or identification of synthetic and / or other molecules having a shape complementary to the conformation of the ureus EF-P binding site is acceptable. In particular, computational techniques can be used to identify or design chemical moieties, such as inhibitors, agonists and antagonists, that associate with the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface. The inhibitor can bind to all or part of the active site of S. aureus EF-P and can be a competitive, non-competitive or non-competitive inhibitor; or a dimer by binding to the interface between two monomers. Can interfere with the conversion. For example, an inhibitor that binds to the binding surface of S. aureus EF-P can interfere with the binding of S. aureus EF-P to ribosomal proteins or ribosomal RNA during translation. Once identified and screened for biological activity,
These inhibitors / agonists / antagonists are used therapeutically or prophylactically to block S. aureus EF-P activity, thus inhibiting bacterial growth and causing cell death. Also, structure-activity data for analogs of ligands that bind or interfere with S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surfaces can be obtained by computer manipulation.

【0076】 本明細書中で用いる「化学原子団」なる語句は、化学化合物、2またはそれを
超える化学化合物の複合体、およびかかる化合物または複合体のフラグメントを
いう。S. aureus EF-Pと会合することが決定された化学原子団は、潜在的な薬剤
候補物である。
As used herein, the phrase “chemical group” refers to chemical compounds, complexes of two or more chemical compounds, and fragments of such compounds or complexes. The chemical moieties determined to associate with S. aureus EF-P are potential drug candidates.

【0077】 かくして、本明細書中で同定した、S. aureus EF-Pもしくは構造的に相同な分
子またはそれらの一部分の構造のグラフィック三次元描写を表示することができ
る機器−読み出し可能な保存媒体に保存されたデータは、薬剤発見に有利に用い
得る。化学原子団の構造座標を用いて、S. aureus EF-Pまたは構造的に相同な分
子の三次元像にコンピューター操作でフィットし得る三次元像を作成する。次い
で、磁気保存媒体中のデータによってコードされる三次元分子構造を、化学原子
団と会合し得るその能力についてコンピューター操作で評価し得る。該データに
よってコードされる分子構造をコンピューター・スクリーン上のグラフィック三
次元描写で表示すると、化学原子団との潜在的な会合について蛋白質構造を視覚
的に調べることもできる。
Thus, a device capable of displaying a graphical three-dimensional depiction of the structure of S. aureus EF-P or a structurally homologous molecule or portion thereof identified herein-a readable storage medium. The data stored in can be advantageously used for drug discovery. The structural coordinates of the chemical groups are used to create a three-dimensional image that can be computationally fitted to the three-dimensional image of S. aureus EF-P or a structurally homologous molecule. The three-dimensional molecular structure encoded by the data in the magnetic storage medium can then be computationally evaluated for its ability to associate with a chemical moiety. Displaying the molecular structure encoded by the data in a graphical three-dimensional representation on a computer screen also allows the protein structure to be visually inspected for potential association with chemical moieties.

【0078】 薬剤デザインの方法の1の具体例には、S. aureus EF-Pまたは構造的に相同な
分子と、特にS. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様結合表面と、知ら
れている化学原子団との潜在的な会合を評価することが含まれる。かくして、薬
剤デザインの方法には、前記したいずれかの分子または分子複合体と会合する選
抜した化学原子団の潜在性をコンピューター操作で評価することが含まれる。こ
の方法には、(a)コンピューター操作手段を用いて、選抜した化学原子団と分
子または分子複合体の結合表面との間のフィッティング操作を行い;次いで、(
b)該フィッティング操作の結果を解析して該化学原子団と該結合表面との間の
会合を定量化する工程が含まれる。
One embodiment of a method of drug design includes S. aureus EF-P or a structurally homologous molecule, especially S. aureus EF-P binding surface or S. aureus EF-P-like binding surface. , Assessing potential associations with known chemical groups. Thus, methods of drug design include computationally assessing the potential of selected chemical moieties for association with any of the aforementioned molecules or molecular complexes. In this method, (a) a computer operation means is used to perform a fitting operation between the selected chemical atomic group and the binding surface of the molecule or the molecular complex; and then (
b) analyzing the results of the fitting operation to quantify the association between the chemical moieties and the binding surface.

【0079】 もう1の具体例において、薬剤デザインの方法には、S. aureus EF-P、その同
族体、またはそれらの一部分と会合する化学原子団のコンピューター支援デザイ
ンが含まれる。化学原子団は、一度に1つのフラグメントのようにステップ−ワ
イズ様式で設計でき、または全体もしくは「デ・ノボ(de novo)」としても設
計できる。
In another embodiment, methods of drug design include computer-aided design of chemical moieties associated with S. aureus EF-P, its homologs, or portions thereof. Chemical groups can be designed in a step-wise fashion, one fragment at a time, or as a whole or "de novo".

【0080】 価値ある薬剤候補となるためには、該方法に従って同定またはデザインした化
学原子団がS. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面の少なくとも一部
分と構造的に会合して、それがS. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表
面と会合することを許容するコンホメーションを立体的またはエネルギー的に予
測できなければならない。この会合に重要な非共有分子相互作用には、水素結合
、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、および静電相互作用が含まれ
る。コンホメーションで考慮すべき事項には、結合表面に対する化学原子団の全
体的な三次元構造および向き、ならびにS. aureus EF-P様の結合表面またはその
同族体と直接相互作用する原子団の種々の官能基間の間隔が含まれる。
In order to be a valuable drug candidate, a chemical moiety identified or designed according to the method is structurally associated with at least a portion of a S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface. Therefore, it must be able to sterically or energetically predict a conformation that allows it to associate with S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surfaces. Noncovalent molecular interactions important for this association include hydrogen bonding, van der Waals interactions, hydrophobic interactions, and electrostatic interactions. Conformations to consider include the overall three-dimensional structure and orientation of the chemical group with respect to the binding surface, and the groups of groups that interact directly with the S. aureus EF-P-like binding surface or its homologues. Includes spacing between various functional groups.

【0081】 所望により、S. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様結合表面に対す
る化学原子団の潜在的な結合は、該化学原子団の実際の合成および試験の前に、
コンピューター・モデリング技術を用いて解析する。これらのコンピューター操
作実験がそれとS. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様の結合表面との
間の不十分な相互作用および会合を示唆する場合には、該基の試験は不要である
。しかしながら、コンピューター・モデリングが強力な相互作用を示す場合には
、その分子を合成し、S. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様結合表面
に結合または干渉するその能力について試験し得る。化合物が実際にS. aureus
EF-Pに結合するかを決定する結合アッセイも行うことができ、これは当該技術分
野でよく知られている。結合アッセイには、マイクロ熱量計、円偏光二色性分光
分析、毛細管ゾーン電気泳動、核磁気共鳴法、蛍光発光法およびそれらの組合せ
を含めた非常に広範囲の分析を用いて、動力学的または熱力学的方法を使用でき
る。
Optionally, the potential attachment of the chemical moiety to the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface is determined by the actual synthesis and testing of the chemical moiety.
Analyze using computer modeling technology. If these computational experiments suggest insufficient interaction and association between it and the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface, testing of the group is unnecessary. Is. However, if computer modeling shows strong interactions, the molecule is synthesized and tested for its ability to bind or interfere with the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface. obtain. The compound is actually S. aureus
Binding assays to determine if EF-P binds can also be performed and are well known in the art. The binding assay uses a very wide range of analyses, including microcalorimetry, circular dichroism spectroscopy, capillary zone electrophoresis, nuclear magnetic resonance, fluorescence emission and combinations thereof, to determine kinetic or Thermodynamic methods can be used.

【0082】 当業者であれば、幾つかの方法のうちの1を用いて、S. aureus EF-PまたはS.
aureus EF-P様の結合表面と会合する能力について化学原子団またはフラグメン
トをスクリーニングし得る。このプロセスは、例えば、図4中のS. aureus EF-P
構造座標または機器読み出し可能な保存媒体から創製される同様な形状を規定す
る他の座標に基づくコンピューター・スクリーン上でのS. aureus EF-PまたはS.
aureus EF-P様の結合表面の視覚的調査によって開始し得る。次いで、選抜した
フラグメントまたは化学原子団を、結合表面内に、種々の向きで位置決定し、ま
たはドッキングし得る。ドッキングは、QUANTAおよびSYBYLのごとき
ソフトウェアにつづく、CHARMMおよびAMBERのごとき標準的な分子機
構力場とエネルギー最小化および分子動力学を用いて行い得る。
One of ordinary skill in the art would use one of several methods to obtain S. aureus EF-P or S. aureus EF-P.
Chemical groups or fragments can be screened for their ability to associate with an aureus EF-P-like binding surface. This process is, for example, S. aureus EF-P in FIG.
S. aureus EF-P or S. on a computer screen based on structural coordinates or other coordinates that define similar shapes created from an instrument-readable storage medium.
It can be initiated by visual inspection of the aureus EF-P-like binding surface. The selected fragments or chemical groups can then be located or docked in various orientations within the binding surface. Docking can be done using software such as QUANTA and SYBYL, followed by standard molecular mechanics force fields such as CHARMM and AMBER and energy minimization and molecular dynamics.

【0083】 専門のコンピューター・プログラムも、フラグメントまたは化学原子団を選抜
するプロセスにおいて支援し得る。その例には、GRID(P. J. Goodford, J.
Med. Chem. 28: 849-857 (1985); Oxford University, Oxford , UKから入手
可能);MCSS(A. Mirankerら,Proteins: Struct. Funct. Gen., 11:29-34
(1991);Molecular Simulations, San Diego, CAから入手可能);AUTOD
OCK(D. S. Goodsellら, Proteins: Struct. Funct. Genet. 8: 195-202 (1
990);Scripps Research Institute, La Jolla, CAから入手可能);およびD
OCK(I. D. Kuntzら, J. Mol. Biol. 161: 269-288 (1982);University o
f California, San Francisco, CAから入手可能)が含まれる。
Professional computer programs may also assist in the process of selecting fragments or chemical groups. Examples include GRID (PJ Goodford, J.
Med. Chem. 28: 849-857 (1985); available from Oxford University, Oxford, UK); MCSS (A. Miranker et al., Proteins: Struct. Funct. Gen., 11: 29-34.
(1991); available from Molecular Simulations, San Diego, CA); AUTOD
OCK (DS Goodsell et al., Proteins: Struct. Funct. Genet. 8: 195-202 (1
990); available from Scripps Research Institute, La Jolla, CA); and D
OCK (ID Kuntz et al., J. Mol. Biol. 161: 269-288 (1982); University o
f available from California, San Francisco, CA).

【0084】 一旦、適当な化学原子団またはフラグメントを選抜したならば、それらは単一
の化合物または複合体にアセンブルし得る。アセンブリーは、S. aureus EF-Pの
構造座標に関して、コンピューター・スクリーンに表示された三次元像で互いに
対するフラグメントの関係を視覚的に調べることによって先に行い得る。これに
続いて、QUANTAまたはSYBYL(Tripos Associates, St. Louis, MO)
のごときソフトウェアを用いて手動のモデル構築を行うであろう。
Once the appropriate chemical groups or fragments have been selected, they can be assembled into a single compound or complex. Assembly can be done first by visually examining the relationship of the fragments to each other in a three-dimensional image displayed on a computer screen with respect to the structural coordinates of S. aureus EF-P. Following this, QUANTA or SYBYL (Tripos Associates, St. Louis, MO)
Manual model building will be performed using software such as.

【0085】 個々の化学原子団またはフラグメントを関連付けることにおいて当業者を支援
するのに有用なプログラムには、限定されるものではないが、CAVEAT(P.
A. Bartlettら, in "Molecular Recognition in Chemical and Biological Pro
blems", Special Publ., Royal Chem. Soc., 78: 182-196 (1989); G. Lauri
ら, J. Comput. Aided Mol. Des. 8: 51-66 (1994));University of Califo
rnia, Berkeley, CAから入手可能);ISIS(MDL Information Systems, San
Leandro, CAから入手可能;Y. C. Martin, J. Med. Chem. 35:2145-2154 (199
2)で概説;およびHOOK(M. B. Eisenら, Proteins: Struc., Funct., Gene
t. 19: 199-221 (1994);Molecular Simulations, San Diego, CAから入手可
能)のごとき3Dデータベース・システムが含まれる。
Programs useful in aiding one of skill in the art in associating individual chemical groups or fragments include, but are not limited to, CAVEAT (P.
A. Bartlett et al., In "Molecular Recognition in Chemical and Biological Pro
blems ", Special Publ., Royal Chem. Soc., 78: 182-196 (1989); G. Lauri
Et al., J. Comput. Aided Mol. Des. 8: 51-66 (1994)); University of Califo
Available from rnia, Berkeley, CA); ISIS (MDL Information Systems, San
Available from Leandro, CA; YC Martin, J. Med. Chem. 35: 2145-2154 (199
2) and HOOK (MB Eisen et al., Proteins: Struc., Funct., Gene.
t. 19: 199-221 (1994); available from Molecular Simulations, San Diego, CA).

【0086】 S. aureus EF-P結合化合物は、空の結合部位を用いて、または所望により知ら
れているインヒビター(群)の幾つかの部分(群)を含めて「デ・ノボで」設計
し得る。限定されるものではないが、LUDI(H.-J. Bohm, J. Comp. Aid. Mo
lec. Design. 6: 61-78 (1992);Molecular Simulations Inc., San Diego, C
Aから入手可能);LEGEND(Y. Nishibataら, Tetrahedron, 47:8985 (19
91);Molecular Simulations Inc., San Diego, CAから入手可能);LeapFrog
(Tripos Associates, St. Louis, MOから入手可能);およびSPROUT(V.
Gilletら, J. Comput. Aided Mol. Design 7: 127-153 (1993);University
of Leeds, UKから入手可能)を含む多くのデ・ノボ−リガンドデザイン法が存在
する。
S. aureus EF-P binding compounds are designed “de novo” with an empty binding site or optionally with some portion (s) of known inhibitor (s). You can LUDI (H.-J. Bohm, J. Comp. Aid. Mo
lec. Design. 6: 61-78 (1992); Molecular Simulations Inc., San Diego, C
A.); LEGEND (Y. Nishibata et al., Tetrahedron, 47: 8985 (19
91); Available from Molecular Simulations Inc., San Diego, CA); LeapFrog
(Available from Tripos Associates, St. Louis, MO); and SPROUT (V.
Gillet et al., J. Comput. Aided Mol. Design 7: 127-153 (1993); University.
There are many de novo-ligand design methods, including available from Leeds, UK).

【0087】 一旦、化合物を上記方法によってデザインするかまたは選抜したならば、原子
団がS. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様結合表面に結合し得る効率
を、コンピューター操作評価によって試験および最適化し得る。例えば、有効な
S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合表面インヒビターは、好ましくは、
その結合と遊離状態との間のエネルギーにおける比較的小さい差(すなわち、結
合の小さい変形エネルギー)を示さなければならない。したがって、最も効率的
なS. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合表面インヒビターは、好ましくは
、約10kcal/モル以下;より好ましくは7kcal/モル以下の結合の変
形エネルギーで設計すべきである。S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合
表面インヒビターは、全結合エネルギーにおいて同様である1を超えるコンホメ
ーションで結合表面と相互作用し得る。これらの場合において、結合の変形エネ
ルギーは、遊離基のエネルギーとインヒビターが蛋白質に結合する場合に観察さ
れるコンホメーションの平均エネルギーとの間の差と考える。
Once compounds have been designed or selected by the methods described above, the computational efficiency of the ability of the groups to bind to the S. aureus EF-P binding surface or the S. aureus EF-P-like binding surface has been evaluated. Can be tested and optimized by. For example, valid
The S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface inhibitor is preferably
It must exhibit a relatively small difference in energy between its bound and free states (ie, a small deformation energy of the bond). Therefore, the most efficient S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface inhibitors should preferably be designed with binding deformation energies of about 10 kcal / mol or less; more preferably 7 kcal / mol or less. Is. S. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface inhibitors can interact with the binding surface in more than one conformations that are similar in total binding energy. In these cases, the binding deformation energy is considered to be the difference between the energy of the free radical and the average energy of the conformation observed when the inhibitor binds to the protein.

【0088】 S. aureus EF-P結合表面またはS. aureus EF-P様の結合表面に結合するように
設計または選抜した原子団は、さらに、好ましくはその結合状態で標的酵素およ
び取囲む水分子との反発性の静電相互作用を欠くように、コンピューター操作で
最適化し得る。かかる非相補的な静電相互作用には、反発性の電荷−電荷、双極
子−双極子および電荷−双極子の相互作用が含まれる。
An atomic group designed or selected to bind to a S. aureus EF-P binding surface or a S. aureus EF-P-like binding surface further comprises a target enzyme and surrounding water molecule, preferably in its bound state. It can be computer-optimized to lack repulsive electrostatic interactions with. Such non-complementary electrostatic interactions include repulsive charge-charge, dipole-dipole and charge-dipole interactions.

【0089】 特定のコンピューター・ソフトウェアを当該技術分野で入手して、化合物の変
形エネルギーおよび静電相互作用を評価し得る。かかる用途に設計されたプログ
ラムの例には:Gaussian 94, revision C(M. J. Frisch, Gaussian, Inc., Pit
tsburgh, PA C1995);AMBER, version 4.1 (P. A. Kollman, University
of California at San Francisco, C 1995);QUANTA/CHARMM(M
olecular Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995);Insight II/Discover
(Molecular Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995); DelPhi(Molecular
Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995);およびAMSOL(Quantum Ch
emistry Program Exchange, Indiana University)が含まれる。これらのプログ
ラムは、例えば、「IMPACT」グラフィックスとIndigo2のごときSilicon Graphic
sワークステーションを用いて実行し得る。他のハードウェア・システムおよび
ソフトウェア・パッケージは当業者に知られているであろう。
Specific computer software is available in the art to evaluate compound deformation energy and electrostatic interactions. Examples of programs designed for this purpose are: Gaussian 94, revision C (MJ Frisch, Gaussian, Inc., Pit
tsburgh, PA C1995); AMBER, version 4.1 (PA Kollman, University
of California at San Francisco, C 1995); QUANTA / CHARMM (M
olecular Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995); Insight II / Discover
(Molecular Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995); DelPhi (Molecular
Simulations, Inc., San Diego, CA C 1995); and AMSOL (Quantum Ch
emistry Program Exchange, Indiana University) is included. These programs include, for example, "IMPACT" graphics and Silicon Graphic such as Indigo 2.
s workstation. Other hardware systems and software packages will be known to those skilled in the art.

【0090】 本発明により包含されるもう1のアプローチは、S. aureus EF-PまたはS. aur
eus EF-P様結合表面に、全体または一部分で結合し得る化学原子団または化合物
につき小分子データベースをコンピューター操作でスクリーニングすることであ
る。このスクリーニングにおいては、結合部位に対するかかる基のフィッティン
グの質を、形状相補性または推定相互作用エネルギーにいずれかによって判断し
得る(E. C. Mengら, J. Comp. Chem. 13: 505-524 (1992))。
Another approach encompassed by the present invention is S. aureus EF-P or S. aur
eus EF-P-like binding surface is computationally screened a small molecule database for chemical groups or compounds that can bind in whole or in part. In this screen, the quality of the fitting of such groups to the binding site can be judged either by shape complementarity or putative interaction energies (EC Meng et al., J. Comp. Chem. 13: 505-524 (1992). ).

【0091】 本発明は、S. aureus EF-Pに対してまたはそれと結合する基質または他の化合
物の化学反応において短い寿命の反応中間体に異性化し得る化学原子団の開発も
許容する。他の分子とのその相互作用の間にS. aureus EF-Pにおける構造変化の
時間依存的な解析を行う。また、S. aureus EF-Pの反応中間体は、S. aureus EF
-Pとの共複合体における反応産物から推定し得る。かかる情報は、知られている
S. aureus EF-Pインヒビターの改良アナログを設計し、または、S. aureus EF-P
およびインヒビター共複合体の反応中間体に基づく新規なクラスのインヒビター
を設計するのに有用である。これは、高い特性と安定性の両方を有するS. aureu
s EF-Pインヒビターを設計するための新規なルートを提供する。
The present invention also allows for the development of chemical groups that can isomerize to short-lived reaction intermediates in the chemical reaction of substrates or other compounds that bind to or bind to S. aureus EF-P. A time-dependent analysis of structural changes in S. aureus EF-P during its interaction with other molecules is performed. The reaction intermediate of S. aureus EF-P is S. aureus EF.
It can be estimated from the reaction product in the co-complex with -P. Such information is known
Designed improved analogs of S. aureus EF-P inhibitors, or S. aureus EF-P
And is useful in designing a new class of inhibitors based on the reaction intermediates of inhibitor co-complexes. It is a S. aureu that has both high properties and stability.
s Provides a new route for designing EF-P inhibitors.

【0092】 合理的薬剤デザインのなおもう1のアプローチには、種々の異なる官能基を含
む分子で本発明のS. aureus EF-P結晶を探索して、候補物S. aureus EF-Pインヒ
ビターと該蛋白質との間の相互作用の最適な部位を決定することが含まれる。例
えば、他の分子に浸漬したかまたはそれを用いて共結晶化させた結晶から収集し
た高分解能X線回折データは、どの各タイプの溶媒分子が離れないかの決定を許
容する。次いで、これらの部位に強固に結合する分子をさらに修飾および合成し
、それらのヘルペス・プロテアーゼインヒビター活性について試験し得る(J. T
ravis, Science, 262: 1374 (1993))。
Yet another approach to rational drug design is to explore the S. aureus EF-P crystals of the invention with molecules containing a variety of different functional groups to identify candidate S. aureus EF-P inhibitors. It involves determining the optimal site of interaction with the protein. For example, high resolution X-ray diffraction data collected from crystals soaked in or co-crystallized with other molecules allows for determination of which type of solvent molecule does not leave. Molecules that bind tightly to these sites can then be further modified and synthesized and tested for their herpes protease inhibitor activity (J. T.
ravis, Science, 262: 1374 (1993)).

【0093】 関連するアプローチにおいて、反復薬剤デザインを用いてS. aureus EF-P活性
のインヒビターを同定する。反復薬剤デザインは、蛋白質/化合物複合体の連続
的なセットの三次元構造を決定および評価することにより、蛋白質と化合物との
間の会合を最適化する方法である。反復薬剤デザインにおいては、一連の蛋白質
/化合物複合体の結晶を得、次いで、各複合体の三次元構造を解明する。かかる
アプローチは、各複合体の蛋白質と化合物との間の会合の洞察を提供する。これ
は、阻害活性で化合物を選抜し、この新たな蛋白質/化合物複合体の結晶を得、
該複合体の三次元構造を解明し、次いで、新たな蛋白質/化合物複合体と以前に
解明された蛋白質/化合物複合体との間で会合を比較することによって行う。化
合物における変化がいかにして蛋白質/化合物会合に影響したかを観察すること
によって、これらの会合を最適化し得る。
In a related approach, iterative drug design is used to identify inhibitors of S. aureus EF-P activity. Iterative drug design is a method of optimizing the association between proteins and compounds by determining and assessing the three-dimensional structure of a continuous set of protein / compound complexes. In iterative drug design, crystals of a series of protein / compound complexes are obtained, and then the three-dimensional structure of each complex is solved. Such an approach provides insights into the association between the protein and compound of each complex. It selects compounds for their inhibitory activity and obtains crystals of this new protein / compound complex,
This is done by elucidating the three-dimensional structure of the complex and then comparing the association between the new protein / compound complex and the previously elucidated protein / compound complex. By observing how changes in compounds affected protein / compound associations, these associations can be optimized.

【0094】 これらの方法のいずれかの結果として同定または設計される化合物は、得るこ
とができ(または、合成でき)、次いで、その生物学的活性、例えば、S. aureu
s EF-P活性の阻害について試験できる。
The compound identified or designed as a result of any of these methods can be obtained (or synthesized) and then its biological activity, eg, S. aureu.
s Can be tested for inhibition of EF-P activity.

【0095】 医薬組成物 本発明の医薬組成物は、本発明により同定したS. aureus EF-P活性のインヒビ
ターまたはその医薬上許容される塩、および医薬上許容される担体、アジュバン
トまたはビヒクルを含む。「医薬上許容される担体」なる用語は、組成物の他の
成分と混和性であってその受容者に有害でない意味において「許容される」担体
(群)をいう。所望により、製剤のpHは、医薬上許容される酸、塩基または緩
衝液で調整して、製剤化した化合物またはそのデリバリー形態の安定性を向上さ
せる。
Pharmaceutical Composition The pharmaceutical composition of the present invention comprises an inhibitor of S. aureus EF-P activity identified according to the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier, adjuvant or vehicle. . The term "pharmaceutically acceptable carrier" refers to carrier (s) "acceptable" in the sense of being compatible with the other ingredients of the composition and not injurious to its recipient. The pH of the formulation, if desired, is adjusted with pharmaceutically acceptable acids, bases or buffers to improve the stability of the formulated compound or its delivery form.

【0096】 また、かかる医薬組成物の製法および使用方法は本発明に包含される。本発明
の医薬組成物は、経口的、非経口的、吸入スプレーによって、局所的、直腸的、
鼻腔内的、口内的、膣内的または埋込み容器を介して投与し得る。経口投与また
は注射による投与が好ましい。本明細書中で用いる非経口なる用語には、皮下、
皮内、静脈内、筋肉内、関節内、滑膜内、胸骨内、髄腔内、障害内および頭蓋内
の注射または点滴手法が含まれる。
Also included in the invention are methods of making and using such pharmaceutical compositions. The pharmaceutical composition of the present invention is administered orally, parenterally, by inhalation spray, topically, rectally,
Administration may be intranasal, buccal, vaginal or via an implanted container. Oral administration or administration by injection is preferred. The term parenteral as used herein includes subcutaneous,
Intradermal, intravenous, intramuscular, intraarticular, intrasynovial, intrasternal, intrathecal, intralesional and intracranial injection or infusion techniques are included.

【0097】 約0.01ないし約100mg/kg体重/日、好ましくは約0.5ないし約7
5mg/kg体重/日の本明細書に記載されたS. aureus EF-P阻害化合物の用量
レベルが、S. aureus EF-P媒介疾患の予防および治療に有用である。典型的には
、本発明の医薬組成物は、1日当り約1ないし約5回投与し、あるいは別法とし
て、連続点滴として投与するであろう。かかる投与は、慢性または急性の治療と
して用い得る。担体材料と合せて単一投与量形態を生成できる活性成分の量は、
治療する宿主および投与の特定のモードに依存して変化するであろう。典型的な
調製物は約5%ないし約95%の有効化合物(w/w)を含有するであろう。好
ましくは、かかる調製物は約20%ないし約80%の有効化合物を含有する。
About 0.01 to about 100 mg / kg body weight / day, preferably about 0.5 to about 7
A dose level of 5 mg / kg body weight / day of the S. aureus EF-P inhibitor compound described herein is useful for the prevention and treatment of S. aureus EF-P mediated diseases. Typically, the pharmaceutical compositions of this invention will be administered from about 1 to about 5 times per day, or alternatively, as a continuous infusion. Such administration may be used as a chronic or acute therapy. The amount of active ingredient that can be combined with a carrier material to produce a single dosage form is
It will vary depending on the host treated and the particular mode of administration. A typical preparation will contain from about 5% to about 95% active compound (w / w). Preferably, such preparations contain from about 20% to about 80% active compound.

【0098】 本発明をより十分に理解するために、以下の実施例を記載する。これらの実施
例は、例示だけが目的であり、何ら本発明の範囲を限定するように構成されるも
のではない。
In order that the invention may be more fully understood, the following examples are set forth. These examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention in any way.

【0099】 実施例 実施例1:S. aureus EF-Pの構造の分析 EF-Pの発現およびセレノメチオニンの取込 S. aureus EF-Pを発現するEscherichia coli構築体M15(pREP4)(pQE-6
0 EF-P)は、Human Genome Sciencesから得られた。S. aureus EF-Pに由来した
種々の遺伝子およびポリペプチドは、WO 0012678に公開されている。EF-
Pのセレノメチオニンアナログの調製について、構築体が、炭素および窒素の源
としてグルコースおよびNHClを含む最小の塩媒体M9中で増殖させた。次
いで、内因性のメチオニン生合成は、EF-P合成のIPTG誘導の直前に増殖培地に対
して過剰のセレノメチオニンを添加しつつ阻害した(T. E. Bensonら, Nat. Str
uct. Biol 2: 644-53 (1995); G. D. Van Duyneら, J. Mol. Biol; 229: 105-
24 (1993))。基本のM9培地の処方は、脱イオン水1L中Na2HPO4,6 g; KH2PO 4 ,3 g; NHCl, 1.0 g;およびNaCl, 0.5gであった。pHは濃KOHで7.4に
調製し、培地はオートクレーブで滅菌した。接種に先立って、以下の濾過滅菌し
た溶液:1 M MgSO4, 1. 0ml; 1 M CaCl2,0.1ml; 微量の金属塩類溶液, 0.1
ml, 10 mMチアミン, 1.0ml; および 20%グルコース, 20mlを基本培地に添
加した。微量の金属塩類溶液は、脱イオン化した水1L当たり、MgCl2 6H20,39.
44 g; MnSO4 H2O, 5.58 g; FeSO4 7H2O, 1.11 g; Na2MoO4 2H2O, 0.48 g; CaCl2 ,0.33 g; NaCl, 0.12 g;およびアスコルビン酸, 1.0 gを含有した。濾過滅菌し
たアンピシリンおよびカナマイシンを、各々、最終濃度の100μg/mlおよ
び30μg/mlまで培地に添加した。
[0099]   Example   Example 1: Analysis of the structure of S. aureus EF-P   EF-P expression and selenomethionine uptake   Escherichia coli construct M15 (pREP4) (pQE-6 expressing S. aureus EF-P
0 EF-P) was obtained from Human Genome Sciences. Derived from S. aureus EF-P
Various genes and polypeptides are published in WO 0012678. EF-
For the preparation of selenomethionine analogs of P, the construct was a source of carbon and nitrogen.
And NH asFourGrow in minimal salt medium M9 with Cl. Next
Thus, endogenous methionine biosynthesis was paired with growth medium just prior to IPTG induction of EF-P synthesis.
And added selenomethionine in excess (T. E. Benson et al., Nat. Str.
uct. Biol 2: 644-53 (1995); G. D. Van Duyne et al., J. Mol. Biol; 229: 105-
24 (1993)). The basic M9 medium formulation is Na in 1 L of deionized water.2HPOFour, 6 g; KH2PO Four , 3 g; NHFourCl, 1.0 g; and NaCl, 0.5 g. pH to 7.4 with concentrated KOH
The prepared medium was sterilized by autoclaving. Prior to inoculation, sterilize by filtration as follows:
Solution: 1 M MgSOFour, 1.0 ml; 1 M CaCl2, 0.1 ml; Trace metal salt solution, 0.1
ml, 10 mM thiamine, 1.0 ml; and 20% glucose, 20 ml to the basal medium.
Added Trace amount of metal salt solution is MgCl per liter of deionized water.2 6H20,39.
44 g; MnSOFour H2O, 5.58 g; FeSOFour 7H2O, 1.11 g; Na2MoOFour 2H2O, 0.48 g; CaCl2 , 0.33 g; NaCl, 0.12 g; and ascorbic acid, 1.0 g. Filter sterilized
Ampicillin and kanamycin, respectively, to a final concentration of 100 μg / ml and
And 30 μg / ml were added to the medium.

【0100】 発酵は、500mlの広い口フラスコに含まれたM9培地の100ml容量中
で調製した。貯蔵培地の0.1mlのアリコートを培地に接種し、200rpm
の振盪速度にて18−20時間37℃で増殖させた。種培養物は、遠心によって
得、次に、等量のM9培地中に再懸濁させた。再懸濁された種を用いて、3%の
割合にて発現発酵を接種した。発現について、培養物は0.6のA600まで同
一条件下にて増殖させた。この点にて、メチオニン生合成は、各100μg/m
lの最終濃度までL−リジン、L−トレオニンおよびL−フェニルアラニン、お
よび各50μg/mlの最終濃度までL−ロイシン、L−イソロイシンおよびL
−バリンの添加によって下降調節した。D,L−セレノメチオニンは、100μ
g/mlの最終濃度まで同時に添加した。15〜20分後に、蛋白質発現を1m
MまでのIPTG(イソプロピル チオ−β−D−ガラクトシダーゼ、Gibco BRL)の
添加によって誘導した。培養物の増殖は、2.0〜2.2のA600までさらに3
時間続けた。次いで、細胞は、遠心によって得て、−80℃にて凍結した。これ
らの条件下にて、細胞ペーストの平均収量は4.0g/lであり、約20mg/
LのセレノメチオニンEF-Pが産生された。
The fermentation was prepared in a 100 ml volume of M9 medium contained in a 500 ml wide neck flask. Inoculate the medium with a 0.1 ml aliquot of the storage medium, 200 rpm
They were grown at 37 ° C for 18-20 hours at a shaking rate of. Seed cultures were obtained by centrifugation and then resuspended in an equal volume of M9 medium. The resuspended seed was used to inoculate the expression fermentation at a rate of 3%. For expression, cultures were grown under identical conditions to an A 600 of 0.6. In this respect, methionine biosynthesis is 100 μg / m 2 each.
L-lysine, L-threonine and L-phenylalanine to a final concentration of 1 and L-leucine, L-isoleucine and L to a final concentration of 50 μg / ml each.
-Down-regulated by addition of valine. D, L-selenomethionine is 100μ
Simultaneously added to a final concentration of g / ml. After 15 to 20 minutes, protein expression was 1 m
It was induced by the addition of IPTG (isopropyl thio-β-D-galactosidase, Gibco BRL) up to M. The growth of the culture is further 3 up to an A 600 of 2.0-2.2
I continued for hours. Cells were then obtained by centrifugation and frozen at -80 ° C. Under these conditions, the average yield of cell paste was 4.0 g / l, about 20 mg / l.
L selenomethionine EF-P was produced.

【0101】 セレノメチオニンEF-Pの精製 誘導された細胞培養物の1リットルから得られたE. coli細胞ペーストの精製
は、25mlの緩衝液A(300mM NaClおよび10%のグリセリンを含
有するpH7.6の50mMトリス)中に再懸濁した。10mgのDNアーゼI
および1つのCompletTMプロチアーゼインヒビター錠剤を懸濁液に添加した。
次いで、細胞は、冷蔵した40mlの高圧力セルを用いて100PSIの圧力に
てFrench Press(Spectronic Instruments, Rochester, NY)を通して3回懸濁
液を通過させることによって溶解させた。可溶性の細胞質ゾルは、4℃にて60
分間、100,000×gにて超遠心分離によって溶解物から調製した。ベンゾ
ナース(Benzonase)(25μl)を細胞質ゾルに添加して、いずれの残存するポ
リヌクレオチドも除去した。澄明とした細胞質ゾルは、先に緩衝液A中で平衡化
されたNi-NTA Superflow樹脂(Qiagen、Chatsworth, CA)を充填したHR10/1
0 FPLCカラム(Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ)に注入された。全てのカ
ラムクロマトグラフィーは、1ml/分間の流速にてAKTA 100Explorer バイ
オクロマトグラフィーシステムで行った。注入後、カラム溶出液の280nmでの
吸光度が0.1未満のAUFSになるまで、カラムは緩衝液Aですすいだ。次いで、材
料は、緩衝液B(緩衝液A中の500mMイミダゾール)の直線の勾配によってカ
ラムから溶出された。勾配は、20分間の0−8%の緩衝液B、10分間のセグ
メントの8%の緩衝液B、次いで、20分間にわたる8−100%の緩衝液Bの直
線勾配よりなった。カラムは100%緩衝液Bで30分間洗浄した。4ml画分
は、勾配の初めに開始して集めた。選択された画分は、結晶学的な研究のための
最終プールを作成する前に純度についてSDS-PAGEによって分析した。
Purification of selenomethionine EF-P Purification of E. coli cell paste obtained from 1 liter of induced cell culture was carried out using 25 ml of buffer A (300 mM NaCl and 10% glycerin containing pH 7. 6 in 50 mM Tris). 10 mg DNase I
And one Complet Protase Inhibitor Tablet was added to the suspension.
The cells were then lysed by passing the suspension 3 times through a French Press (Spectronic Instruments, Rochester, NY) at a pressure of 100 PSI using a refrigerated 40 ml high pressure cell. Soluble cytosol is 60 at 4 ° C
Prepared from lysates by ultracentrifugation at 100,000 xg for minutes. Benzonase (25 μl) was added to the cytosol to remove any residual polynucleotide. The clarified cytosol was HR10 / 1 loaded with Ni-NTA Superflow resin (Qiagen, Chatsworth, CA) previously equilibrated in buffer A.
0 FPLC column (Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ). All column chromatography was performed on the AKTA 100 Explorer biochromatography system at a flow rate of 1 ml / min. After injection, the column was rinsed with buffer A until the absorbance of the column eluate at 280 nm was less than 0.1 AUFS. The material was then eluted from the column by a linear gradient of buffer B (500 mM imidazole in buffer A). The gradient consisted of a linear gradient of 0-8% buffer B for 20 minutes, 8% buffer B of the segment for 10 minutes, then 8-100% buffer B over 20 minutes. The column was washed with 100% buffer B for 30 minutes. 4 ml fractions were collected starting at the beginning of the gradient. Selected fractions were analyzed by SDS-PAGE for purity before making the final pool for crystallographic studies.

【0102】 セレノメチオニンEF-Pについてと同様な方法にて、S. aureus EF-Pを調製し精
製した。
S. aureus EF-P was prepared and purified in the same manner as for selenomethionine EF-P.

【0103】 蛋白質の結晶化 最終的に精製したEF-P蛋白質試料は、pH7.6の10mMトリス(5mM DT
TがセレノメチオニンEF-Pのために添加された)へ移され、結晶実験のために1
2mg/mlまで濃縮した。EF-Pの初期の結晶は、結晶スクリーニング溶液−ハ
ンプトンスクリーン1、条件37、pH4.6の0.1Mの酢酸ナトリウム、8%
のPEG 4000の標準ライブラリーから得られた。結晶化条件の最適化は、
12mg/mlの濃度でEF-Pを用いて行った。結晶は、pH 5.2-5.4の0.
1M酢酸ナトリウムおよび1-4%PEG 4000で最良に成長した。該結晶は
、1:1の開始比率のウェル(well)溶液への蛋白質の添加によるハンギングド
ロップにおける蒸発拡散によって成長させた。結晶緩衝液のpHが蛋白質のpIで
あるか非常に近かったので、蛋白質沈殿は、蛋白質溶液へのウェル溶液を添加し
た後に常に観察された。平衡状態の過程中、該蛋白質は再溶解され、結局、1〜
5日の期間結晶化した。引き続いて、EF-P結晶はシティングドロップ(sitting
drop)における蒸発拡散によって成長でき、蛋白質ドロップに添加されたウェル
溶液はなく、平衡は一晩の蒸発相を通して生じた(この方法は、結晶形成前の初
期の沈殿事象を避けた)と決定された。このプロジェクトの早期ステージ中のe
IF5A構造のいずれかのものについての座標に対するアクセスの欠如のために
、セレノメチオニンEF-Pはメチオニン生合成を下降調節することによって過剰発
現し(T. E. Bensonら, Nat. Struct. Biol 2: 644-53 (1995); G. D. Van Du
yneら, J. Mol. Biol; 229: 105-24 (1993))、固定化した金属アフィニティ
ークロマトグラフィー(前記参照)を用いて精製した。精製されたセレノメチオ
ニンEF-PはpH7.8の50mMトリスおよび5mM DTT中に維持した。セレ
ノメチオニンEF-Pの結晶は、メチオニンEF-Pに類似して成長した。これらの条件
下にて成長した結晶は、シンクロトロンにて1.9Å分解能に対して回折した。
Protein Crystallization The finally purified EF-P protein sample contained 10 mM Tris (5 mM DT, pH 7.6).
T was added for selenomethionine EF-P) and 1 for crystallization experiments
Concentrated to 2 mg / ml. The initial crystals of EF-P are crystal screening solution-Hampton screen 1, condition 37, 0.1M sodium acetate, pH 4.6, 8%.
PEG 4000 from a standard library. The optimization of crystallization conditions is
Performed with EF-P at a concentration of 12 mg / ml. The crystals have a pH of 5.2-5.4 of 0.
Grows best with 1 M sodium acetate and 1-4% PEG 4000. The crystals were grown by evaporative diffusion in hanging drops by addition of protein to a 1: 1 starting ratio of well solution. Protein precipitation was always observed after addition of the well solution to the protein solution, since the pH of the crystallization buffer was at or very close to the pI of the protein. During the process of equilibrium, the protein is redissolved, eventually
Crystallized for a period of 5 days. Subsequently, the EF-P crystal sits
It was determined that there was no well solution added to the protein drop and that equilibrium occurred throughout the overnight evaporation phase (this method avoided the early precipitation event before crystal formation). It was E during the early stages of this project
Due to lack of access to the coordinates for any of the IF5A structures, selenomethionine EF-P is overexpressed by down-regulating methionine biosynthesis (TE Benson et al., Nat. Struct. Biol 2: 644- 53 (1995); GD Van Du
yne et al., J. Mol. Biol; 229: 105-24 (1993)), immobilized metal affinity chromatography (see above). Purified selenomethionine EF-P was maintained in 50 mM Tris and 5 mM DTT, pH 7.8. Crystals of selenomethionine EF-P grew similarly to methionine EF-P. Crystals grown under these conditions were diffracted by a synchrotron against 1.9Å resolution.

【0104】 データ収集および構造決定 多重波長異常拡散データは、酢酸ナトリウム結晶形に対するビーム線ID−1
7のArgonne National Laboratory, Argonne, ILにあるAdvanced Photon Source
でのコレクションである。完全なデータセットは、3つの異なる波長−1つのリ
モートの低エネルギー波長(1.0332Å)、分散性差が最大であろうセレン
X線蛍光スペクトルの屈折点での一つの波長(0.979746Å)および異常
な差が最大であろうX線蛍光スペクトルのピークでの一つの波長(0.9796
17Å)にて集めた。これらの個々の各データセットは、別々にインデックスさ
れ統合された(統合統計につき表1参照)。該データッセットは、CCP4プロ
グラム・スイート中のプログラムSCALEIT(Collaborative Computationa
l Project No. 4, Acta crys. D 50: 760-63 (1994))を用いて相互に評価し
た。パターソン地図は、最初に4つのセレン部位のうちの2つだけを明らかにし
た。パターソン関数の解法は、Harkerセクション上の2つの頂部のセレン部位間
のクロスベクターの存在によって複雑化した。クロス・デファレンス・フーリエ
地図はより弱い第三のセレン部位を明らかとし、それはEF-P構造中のセレノメチ
オニンの位置に実際に対応した。
DATA COLLECTION AND STRUCTURE DETERMINATION Multiple wavelength anomalous diffusion data are available for beamline ID-1 for sodium acetate crystal form.
Advanced Photon Source at Argonne National Laboratory, Argonne, IL
It is a collection in. The complete data set consists of three different wavelengths-one remote low energy wavelength (1.0332Å), one wavelength at the refraction point of the selenium X-ray fluorescence spectrum (0.997746Å), which would have the largest dispersive difference. One wavelength (0.99796) at the peak of the X-ray fluorescence spectrum where the anomalous difference would be maximum
17Å). Each of these individual data sets was separately indexed and consolidated (see Table 1 for consolidated statistics). The dataset is the program SCALEIT (Collaborative Computationa) in the CCP4 program suite.
l Project No. 4, Acta crys. D 50: 760-63 (1994)). The Patterson map initially revealed only two of the four selenium sites. The solution of the Patterson function was complicated by the presence of a cross vector between the two top selenium sites on the Harker section. The Cross Difference Fourier Map revealed a weaker third selenium site, which actually corresponded to the position of selenomethionine in the EF-P structure.

【0105】 重原子精密化および位相計算はMLPHARE(Z. Otwinowski, in Isomorph
ous Replacement and Anomalous Scattering 80-86 (W. Wolfら編 SERC Daresb
ury Laboratory, Warrington, 1991)において行い、引き続いて、DM(K. D.
Cowtan & P. Main, Acta Cryst.; D49: 148-57 (1993))におけるソルベント
フラット化は重度に分離した電子密度地図を与えた。構造解法でのこの点におい
て、いくつかの代替的空間群を調査した後、重原子精密化および位相計算は、SH
ARP SHARP (E. La Fortelleら, A Maximum-Likelihood Heavy-Atom Parameter
Refinement and Phasing Program for the MIR and MAD Methods, P. Bourne &
K. Watenpaugh, eds., Crystallographic Computing 7 (1997))を用いて行っ
た。SHARPにおける位相計算は、プログラムSOLOMON(Collaborative Computatio
nal Project N4, Acta Cryst.; D50: 760-63 (1994))を用いて平面化し、次
いで、かなり改善された電子密度地図を得た。構造解明でのこの段階にて、M. j
annaschiiからのeIF5Aについての座標が利用可能となり、モデル構築のプロセ
スを非常に援助した。モデル構築は、プログラムCHAIN(J. S. Sack, J. Mol. G
raph; 6: 224-25 (1988)) および LORE (B. C. Finzel, Meth. Enzymol.; 2
77: 230-42 (1997))を用いてなされた。精密化は、精密化(J. S. Jiang & A
. T. Brunger, J. Mol. Biol; 243: 100-15 (1994))中にバルクソルベント(
bulk solvent)修正を組込むXPLOR98(A. T. Brunger, X-PLOR version 3.1:
A system for X-ray Crystallography and NMR, New Haven: Yale Univ. Press
(1992))で行った。精密化の進行は、R因子および自由R因子の両方の減少に
よってモニターした。該モデルの立体化学は、PROCHECK(R. A. Laskowskiら, J
ournal of Applied Crystallography; 26: 283-91 (1993))を使用してチェッ
クし、それはラマチャンドラン(Ramachandran)プロットを許さない領域の残基
がないことを明らかとした。図3および10は、SETOR(S. V. Evans, J. Mol.
Graphics; 11: 134-38 (1993))を用いて作成し、図5、7、8、11〜14
はMOLSCRIPT(P. Kraulis, J. Appl. Cryst.; 24: 946-50 (1991))において
生成した。
Heavy atom refinement and phase calculation are based on MLPHARE (Z. Otwinowski, in Isomorph
ous Replacement and Anomalous Scattering 80-86 (W. Wolf et al. SERC Daresb
ury Laboratory, Warrington, 1991), followed by DM (KD
Solvent flattening in Cowtan & P. Main, Acta Cryst .; D49: 148-57 (1993)) gave heavily separated electron density maps. At this point in the structural solution, after exploring some alternative space groups, heavy atom refinement and topological calculations are performed using SH
ARP SHARP (E. La Fortelle et al., A Maximum-Likelihood Heavy-Atom Parameter
Refinement and Phasing Program for the MIR and MAD Methods, P. Bourne &
K. Watenpaugh, eds., Crystallographic Computing 7 (1997)). The phase calculation in SHARP is done by the program SOLOMON (Collaborative Computatio
nal Project N4, Acta Cryst .; D50: 760-63 (1994)) and then obtained a significantly improved electron density map. At this stage in structure elucidation, M. j
Coordinates for eIF5A from annaschii became available, which greatly assisted the process of model building. Model building is done by the program CHAIN (JS Sack, J. Mol. G
raph; 6: 224-25 (1988)) and LORE (BC Finzel, Meth. Enzymol .; 2
77: 230-42 (1997)). Refinement is refinement (JS Jiang & A
. T. Brunger, J. Mol. Biol; 243: 100-15 (1994)) in bulk solvent (
bulk solvent) XPLOR98 (AT Brunger, X-PLOR version 3.1:
A system for X-ray Crystallography and NMR, New Haven: Yale Univ. Press
(1992)). The progress of refinement was monitored by the reduction of both R and free R factors. The stereochemistry of the model is PROCHECK (RA Laskowski et al., J.
ournal of Applied Crystallography; 26: 283-91 (1993)), which revealed that there were no residues in the region that did not allow the Ramachandran plot. 3 and 10 show SETOR (SV Evans, J. Mol.
Graphics; 11: 134-38 (1993)), and
Was produced in MOLSCRIPT (P. Kraulis, J. Appl. Cryst .; 24: 946-50 (1991)).

【配列表】[Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、pH 5.4の0.1Mの酢酸ナトリウム、1%のPEG 4000中で
成長させたS. aureus 延長因子Pの結晶を示す。結晶の幅は約0.350mmで
ある。
FIG. 1 shows crystals of S. aureus elongation factor P grown in 0.1 M sodium acetate, pH 5.4, 1% PEG 4000. The width of the crystal is about 0.350 mm.

【図2】 図2は、セレンK端(λ=0.979746Å、10−1.9Å分解能)の反射
点でのセレノメチオニンEF-Pについての異常な差のパターソン地図を示す。 a)x ハーカーセクション、b)y ハーカーセクションおよびc)z ハーカーセ
クション。
FIG. 2 shows a Patterson map of anomalous differences for selenomethionine EF-P at the reflection point at the selenium K-edge (λ = 0.979746Å, 10-1.9Å resolution). a) x Harker section, b) y Harker section and c) z Harker section.

【図3】 図3は、a)2.3Åに対して計算してソルベントフラット化した後の多重異
常分散地図およびb)1.9Å分解能に対して計算された最終の2F−F
図についての残基73−77についてのEF-Pのための電子密度地図を示す。
Figure 3, a) the calculated final 2F O -F C Map for multiple anomalous dispersion map after solvent flattening calculated and b) 1.9 Å resolution for 2.3Å 3 shows an electron density map for EF-P for residues 73-77 for.

【図4】 図4は、その複合体の結晶からX線回折によって導いたS. aureus EF-Pの原子構
造座標を列挙している。以下の略語は図1に用いられる。 「原子」とは、その座標を測定した元素をいう。第二列は、構造中の原子番号
を定義する。第三列中の文字は、元素を定義する。第四および第五列は、構造中
のアミノ酸およびアミノ酸番号を定義する。 「X,Y,Z」は測定した元素の原子ポジションを結晶学的に定義する。 「Occ」は、その中で各原子が座標によって特定されるポジションを占める
分子の断片を示す占有因子である。「1」の値は、結晶の全分子の中で各原子が
同一のコンホメーション、すなわち同一のポジションを有することを示す。 「B」は、その原子中心の周りの原子の運動を測定する熱因子である。
FIG. 4 lists the atomic structure coordinates of S. aureus EF-P derived from the crystals of the complex by X-ray diffraction. The following abbreviations are used in FIG. “Atom” refers to the element whose coordinates are measured. The second column defines the atomic number in the structure. The letters in the third column define the element. Columns 4 and 5 define the amino acids and amino acid numbers in the structure. "X, Y, Z" defines the atomic position of the measured element crystallographically. "Occ" is an occupancy factor that indicates a fragment of a molecule in which each atom occupies a position specified by coordinates. A value of "1" indicates that each atom has the same conformation, ie the same position, in all molecules of the crystal. "B" is a thermal factor that measures the motion of an atom about its atomic center.

【図5】 図5は、a)S. aureus EF-PのX線結晶構造のリボン表現、b)組換えEF-Pの
アミノ酸配列(Hisタグを含む配列番号:1)によるS. aureus EF-Pの構造
および配列を示し、各ドメインの開始は矢印によって示される。変調された残基
には下線を引いた。
FIG. 5: a) Ribbon representation of the X-ray crystal structure of S. aureus EF-P, b) S. aureus according to the amino acid sequence of recombinant EF-P (SEQ ID NO: 1 including His 6 tag). The structure and sequence of EF-P is shown, with the start of each domain indicated by an arrow. Modulated residues are underlined.

【図6】 図6は、S. aureus EF P.についての二次構造ダイアグラムを示す。[Figure 6]   FIG. 6 shows the secondary structure diagram for S. aureus EF P.

【図7】 図7は、EF-Pのドメイン2と3との間の保存された第二および第三の構造を示
す。S. aureus 延長因子Pからのドメイン2およびドメイン3の重ね合せの2つ
の図面(aおよびb)が示される。
FIG. 7 shows the conserved second and third structures between domains 2 and 3 of EF-P. Two drawings (a and b) of superposition of domain 2 and domain 3 from S. aureus elongation factor P are shown.

【図8】 図8は、EF-Pの2つの立体図(aおよびb)を示す。[Figure 8]   FIG. 8 shows two stereoscopic views (a and b) of EF-P.

【図9】 図9は、S. aureus EF-Pの表面の描写を示す。延長因子Pの表面の荷電密度(
180°、別々に)の代替図面(aおよびb)が示される。
FIG. 9 shows a surface depiction of S. aureus EF-P. Surface charge density of elongation factor P (
Alternative drawings (a and b) of 180 °, separately) are shown.

【図10】 図10は、E. coliからのEF-PおよびtRNAgln (M. A. Rouldら, Scien
ce 246: 1135-42(1989)からのtRNA、PDBアクセスコード1gtr)の
仮説の重ね合せを示す。a) EF-Pは、アンチコドン軸のドメイン3およびアセ
プター軸のドメイン1で配向される。b) アセプター軸のドメイン3およびア
ンチコドン軸のドメイン1を持つEF-Pのもう一つの可能な配向。
FIG. 10. EF-P and tRNA gln from E. coli (MA Rould et al., Scien.
Figure 24 shows a superposition of the hypotheses of tRNA from ce 246: 1135-42 (1989), PDB access code 1 gtr). a) EF-P is oriented in domain 3 of the anticodon axis and domain 1 of the acceptor axis. b) Another possible orientation of EF-P with domain 3 of the acceptor axis and domain 1 of the anticodon axis.

【図11】 図11は、EF-P同族体の構造比較および配列アラインメントを示す。a)S. a
ureus、b)Methanococcus jannaschiiおよびc)Pyrobaculum aerophilumから
の3つの解析された構造が示される。d) 4つのEF-P同族体:E. coliからのEF
-P(配列番号:2)、Methanococcus jannaschiiからのeIF5A(配列番号:3)
、Pyrobaculum aerophilumからのIF5A(配列番号:4)およびヒトからのeIF5
a(配列番号:5)を持つ組換えS. aureus EF-P(配列番号1、それは比較され
た配列の中にないHisタグを含む)の配列アラインメント。同一残基は影を
付けるかまたはボックスで囲まれた。
FIG. 11 shows a structural comparison and sequence alignment of EF-P homologues. a) S. a
Three analyzed structures from ureus, b) Methanococcus jannaschii and c) Pyrobaculum aerophilum are shown. d) Four EF-P homologues: EF from E. coli
-P (SEQ ID NO: 2), eIF5A from Methanococcus jannaschii (SEQ ID NO: 3)
, IF5A from Pyrobaculum aerophilum (SEQ ID NO: 4) and eIF5 from human
Sequence alignment of recombinant S. aureus EF-P with a (SEQ ID NO: 5) (SEQ ID NO: 1, which contains a His 6 tag that is not among the compared sequences). Identical residues are shaded or boxed.

【図12】 図12は、S. aureus EF-P(暗い)およびMethanococcus jannaschiiからのeI
F5A(明るい)の重ね合せを示す。a) ドメイン1の整列(S. aureus EF-P、
からの残基2-15、19-33、34-43および49-65ならびにM. jannasc
hiiからの残基10-23、27-41、43-52、58-74)。b)ドメイン
2の整列(S. aureus EF-Pからの残基66-95および99-128ならびにM.ja
nnaschiiからの残基75-103および104-132)。
Figure 12: eI from S. aureus EF-P (dark) and Methanococcus jannaschii.
F5A (bright) overlay is shown. a) Domain 1 alignment (S. aureus EF-P,
From residues 2-15, 19-33, 34-43 and 49-65 and M. jannasc
Residues 10-23, 27-41, 43-52, 58-74 from hii). b) Alignment of domain 2 (residues 66-95 and 99-128 from S. aureus EF-P and M.ja.
residues 75-103 and 104-132 from nnaschii).

【図13】 図13は、S. aureus EF-P(暗い)およびPyrobaculum aerophilumからのeIF
5A(明るい)の重ね合せを示す。a) ドメイン1の整列(S. aureus EF-P、か
らの残基2-15、19-33、34-43および49-65ならびにP. aerophilu
mからの残基11-24、28-42、44-53および59-75)。b)ドメイ
ン2の整列(S. aureus EF-Pからの残基66-95および99-128ならびにP.
aerophilumからの残基76-105および109-139)。
FIG. 13. eIF from S. aureus EF-P (dark) and Pyrobaculum aerophilum.
5A (bright) overlay is shown. a) Alignment of domain 1 (residues 2-15, 19-33, 34-43 and 49-65 from S. aureus EF-P and P. aerophilu
Residues 11-24, 28-42, 44-53 and 59-75 from m). b) Alignment of domain 2 (residues 66-95 and 99-128 from S. aureus EF-P and P.
Residues 76-105 and 109-139 from aerophilum).

【図14】 図14はS. aureus EF-Pにおける注目するある種の残基を示す。Lys33は
、真核生物の系のEF-P同族体で判明したヒプジン(hypusine)修飾に基づいて翻
訳後修飾のための提唱された部位である。
FIG. 14 shows certain residues of interest in S. aureus EF-P. Lys33 is a proposed site for post-translational modification based on the hypusine modification found in EF-P homologues of eukaryotic systems.

【図15】 図15は、S. aureus EF-P(配列番号:1)の結晶構造についての構造因子お
よび多数の異常分散位相をリストする。「INDE」とは、格子平面の指標h、
kおよびI(各々、列2、3および4)をいう。「FOBS」とは、観察された
反射の構造因子をいう。「SIGMA」とは、観察についての標準偏差である。
「PHAS」とは、観察のために用いた位相をいう。「FOM」とは、フィガ・
オブ・メリット(figure of merit)の図をいう。
FIG. 15 lists structure factors and a number of anomalous dispersion phases for the crystal structure of S. aureus EF-P (SEQ ID NO: 1). “INDE” means the index h of the lattice plane,
k and I (columns 2, 3 and 4 respectively). "FOBS" refers to the structure factor of the observed reflection. "SIGMA" is the standard deviation for observations.
“PHAS” refers to the phase used for observation. "FOM" means fig
A figure of figure of merit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12P 1/00 C12P 1/00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12P 1/00 C12P 1/00 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD) , RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, CU, C , DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI , SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エス・アウレウス(S. aureus) EF-PまたはS. aureus EF-P
様の結合表面の少なくとも一部分を含み、ここに、該結合表面は、表1にリスト
された表面残基から選択されたアミノ酸を含み、該結合表面が、図4にリストさ
れた構造座標によって表されたアミノ酸Val29、Lys30、Pro31、
Gly32、Lys33、Gly34、Ser35およびAla36の骨格原子
を表す点から約1.9Å未満の二乗平均平方根偏差を有する点のセットによって
規定されることを特徴とする分子または分子複合体。
1. A S. aureus EF-P or S. aureus EF-P
At least a portion of the binding surface, wherein the binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1, the binding surface being represented by the structural coordinates listed in FIG. Amino acids Val29, Lys30, Pro31,
A molecule or molecular complex defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9Å from the points representing the skeletal atoms of Gly32, Lys33, Gly34, Ser35 and Ala36.
【請求項2】 該結合表面が、表2にリストされ、および図4にリストされ
た構造座標によって表わされたLys33の約15Å内のアミノ酸の骨格原子を
表わす点から約1.9Å未満の二乗平均平方根偏差を有する点のセットによって
規定されることを特徴とする請求項1記載の分子または分子複合体。
2. The binding surface is less than about 1.9Å from the point representing the backbone atom of the amino acid within about 15Å of Lys33 represented by the structural coordinates listed in Table 2 and listed in FIG. 2. The molecule or molecular complex of claim 1, defined by a set of points having a root mean square deviation.
【請求項3】 S. aureus EF-P分子または分子複合体に構造的に相同性であ
り、ここに、該S. aureus EF-P分子または分子複合体は、図4にリストされた構
造座標によって表されることを特徴とする分子または分子複合体。
3. Structurally homologous to the S. aureus EF-P molecule or molecular complex, wherein the S. aureus EF-P molecule or molecular complex is structurally coordinated as listed in FIG. A molecule or molecular complex characterized by being represented by:
【請求項4】 当該点の少なくとも一部分が、アミノ酸Val29、Lys
30、Pro31、Gly32、Lys33、Gly34、Ser35およびA
la36を含む図4にリストされたS. aureus EF-P分子または分子複合体の少な
くとも一部分の構造座標に由来することを特徴とする点の計測可能な三次元配置
4. At least a part of said point has amino acids Val29, Lys.
30, Pro31, Gly32, Lys33, Gly34, Ser35 and A
Measurable three-dimensional arrangement of points, characterized in that they are derived from the structural coordinates of at least a portion of the S. aureus EF-P molecule or molecular complex listed in FIG. 4, including la36.
【請求項5】 該点の実質的に全てが、図4にリストされたS. aureus EF-P
分子または分子複合体の構造座標に由来することを特徴とする請求項4記載の点
の計測可能な三次元配置。
5. Substantially all of said points are S. aureus EF-P listed in FIG.
The measurable three-dimensional arrangement of points according to claim 4, which is derived from structural coordinates of a molecule or a molecular complex.
【請求項6】 S. aureus EF-P構造座標に由来した点の少なくとも一部分が
、S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面を規定するアミノ酸の少な
くとも骨格原子の位置を表し、該結合表面が表1にリストされたアミノ酸を含む
ことを特徴とする請求項4記載の点の計測可能な三次元配置。
6. At least a part of the points derived from the S. aureus EF-P structural coordinates represents at least the position of the backbone atom of the amino acid defining the binding surface of S. aureus EF-P or S. aureus EF-P. A measurable three-dimensional arrangement of points according to claim 4, characterized in that said binding surface comprises the amino acids listed in Table 1.
【請求項7】 該結合表面が、表2にリストされるLys33の約15Å内
のアミノ酸を含むことを特徴とする請求項4記載の点の計測可能な三次元配置。
7. The measurable three-dimensional arrangement of points according to claim 4, wherein said binding surface comprises amino acids within about 15Å of Lys33 listed in Table 2.
【請求項8】 ホログラフ像、立体図、モデルあるいはコンピューター表示
像として表示されることを特徴とする請求項4記載の点の計測可能な三次元配置
8. The measurable three-dimensional arrangement of points according to claim 4, which is displayed as a holographic image, a three-dimensional view, a model or a computer display image.
【請求項9】 S. aureus EF-P分子または分子複合体に構造的に相同性であ
って、表1にリストされた表面残基から選択されたアミノ酸を含むEF-PまたはEF
-P様の結合表面を含む分子または分子複合体の少なくとも一部分の構造座標に、
点の少なくとも一部分が由来することを特徴とする点の計測可能な三次元配置。
9. An EF-P or EF structurally homologous to a S. aureus EF-P molecule or molecular complex and comprising amino acids selected from the surface residues listed in Table 1.
-In the structural coordinates of at least part of a molecule or molecular complex containing a P-like binding surface,
A measurable three-dimensional arrangement of points, characterized in that at least a portion of the points originates.
【請求項10】 ホログラフ像、立体図、モデルあるいはコンピューター表
示像として表示されることを特徴とする請求項9記載の点の計測可能な三次元配
置。
10. The measurable three-dimensional arrangement of points according to claim 9, which is displayed as a holographic image, a three-dimensional view, a model or a computer display image.
【請求項11】 該データを用いる命令をプログラムされた機器を用いた場
合に、 (i)表1にリストされた表面残基から選択されたアミノ酸を含むS. aureus E
F-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面の少なくとも一部分を含み、該結合表面
が、図4にリストされた構造座標によって表わされるアミノ酸Val29、Ly
s30、Pro31、Gly32、Lys33、Gly34、Ser35または
Ala36の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の二乗平均平方根偏差を有す
る点のセットによって規定される分子または分子複合体;および (ii)表2にリストされたLys33の約15Å内のアミノ酸を含むS. aureu
s EF-P分子の少なくとも一部分を含み、該EF-P分子が、図4にリストされた構造
座標によって表わされた該アミノ酸の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の二
乗平均平方根偏差を有する点のセットによって規定された分子または分子複合体
;および (iii)S. aureus EF-P分子または分子複合体に構造的に相同性であり、ここ
に、該S. aureus EF-P分子または分子複合体が図4にリストされた構造座標によ
って表わされる分子または分子複合体 よりなる群から選択された少なくとも1つの分子または分子複合体のグラフィッ
ク三次元表示を表示できる機器可読データを暗号化したデータ保存材料を含むこ
とを特徴とする機器可読データ保存媒体。
11. An S. aureus E containing (i) an amino acid selected from the surface residues listed in Table 1 when using an instrument programmed with instructions using said data.
FP or S. aureus EF-P-like binding surface comprising at least a portion of said binding surface, wherein said binding surface is represented by the amino acid Val29, Ly represented by the structural coordinates listed in FIG.
a molecule or molecular complex defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9Å from the point representing the s30, Pro31, Gly32, Lys33, Gly34, Ser35 or Ala36 skeletal atom; and (ii) a table S. aureu containing amino acids within approximately 15 Å of Lys33 listed in 2.
s root-mean-square deviation of less than about 1.9Å from a point that comprises at least a portion of the EF-P molecule, the EF-P molecule representing the backbone atom of the amino acid represented by the structural coordinates listed in FIG. A molecule or molecular complex defined by a set of points having; and (iii) structurally homologous to the S. aureus EF-P molecule or molecule complex, wherein the S. aureus EF-P molecule is Or encrypted device-readable data capable of displaying a graphic three-dimensional representation of at least one molecule or molecular complex selected from the group consisting of molecules or molecular complexes whose molecular complex is represented by the structural coordinates listed in FIG. A device-readable data storage medium comprising the data storage material described above.
【請求項12】 第二セットの機器可読データと組み合わせた場合に、該第
一セットのデータおよび該第二セットのデータを用いる命令をプログラムした機
器を用いて、第二セットの機器可読データに対応する構造座標の少なくとも一部
分を決定でき、ここに、第一セットのデータは、図4にリストされたS. aureus
EF-Pについての構造座標の少なくとも一部分のフーリエ変換を含み;該第二セッ
トのデータは、未知構造の分子または分子複合体のX線回折パターンを含むこと
を特徴とする第一セットの機器可読データを暗号化したデータ保存材料を含む機
器可読データ保存媒体。
12. When combined with a second set of device-readable data, a device programmed with instructions for using the first set of data and the second set of data provides a second set of device-readable data. At least a portion of the corresponding structural coordinates can be determined, where the first set of data is the S. aureus listed in FIG.
A first set of instrument-readable data comprising a Fourier transform of at least a portion of the structural coordinates for EF-P; the second set of data comprises an X-ray diffraction pattern of a molecule or molecular complex of unknown structure. A device-readable data storage medium that contains data storage materials that are encrypted data.
【請求項13】 該分子または分子複合体を結晶化させ; 結晶化した分子または分子複合体からのX線回折パターンを作成し; 図4に記載された構造座標の少なくとも一部分を、X線回折パターンに適用し
て、構造が未知である分子または分子複合体の少なくとも一部分の三次元の電子
密度地図を作成することを特徴とする未知の構造の分子または分子複合体につい
ての構造上の情報を得る方法。
13. Crystallizing the molecule or molecular complex; creating an X-ray diffraction pattern from the crystallized molecule or molecular complex; at least a portion of the structural coordinates set forth in FIG. Structural information about a molecule or molecular complex of unknown structure characterized by creating a three-dimensional electron density map of at least a portion of the molecule or molecular complex of unknown structure when applied to the pattern. How to get.
【請求項14】 S. aureus EF-P同族体のアミノ酸配列とS. aureus EF-P分
子のアミノ酸配列とを整列させ、S. aureus EF-P同族体の配列を図4に記載され
た構造座標に由来したS. aureus EF-Pのモデルに組込み、S. aureus EF-P同族体
の予備モデルを得; 該予備モデルをエネルギー最小化に付してエネルギー最小化モデルを得; 立体化学拘束を破るエネルギー最小化モデルの領域を再びモデリングしてS. a
ureus EF-P同族体の最終モデルを得ることを特徴とするS. aureus EF-P同族体を
ホモロジーモデリングするための方法。
14. The S. aureus EF-P homologue amino acid sequence and the S. aureus EF-P molecule amino acid sequence are aligned and the S. aureus EF-P homologue sequence is shown in FIG. Incorporation into the model of S. aureus EF-P derived from coordinates to obtain a preliminary model of the S. aureus EF-P homologue; subjecting the preliminary model to energy minimization to obtain an energy minimization model; stereochemical constraint Re-model the domain of the energy minimization model that violates S. a
A method for homology modeling S. aureus EF-P homologues, characterized by obtaining a final model of the ureus EF-P homologue.
【請求項15】 コンピューター・モデリング・アプリケーションに、分子
または分子複合体の構造座標のセットを供給し、ここに、該分子または分子複合
体は、S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合表面の少なくとも一部分を含
み、該結合表面が表1にリストされたアミノ酸表面残基を含み; コンピューター・モデリング・アプリケーションに化学原子団の構造座標のセ
ットを供給し;次いで、 該化学原子団が該分子または分子複合体に結合するまたは該分子または分子複
合体と干渉することが期待されたインヒビターであるか否かを決定し、ここに、
該分子または分子複合体に結合するまたは該分子または分子複合体と干渉するこ
とは、S. aureus EF-P活性の潜在的な阻害の指標であることを特徴とするS. aur
eus EF-P活性のインヒビターを同定するためのコンピューター支援方法。
15. A computer modeling application is provided with a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex, wherein the molecule or molecular complex is S. aureus EF-P or S. aureus EF-P. A binding surface comprising at least a portion of the binding surface, the binding surface comprising amino acid surface residues listed in Table 1; providing a computer modeling application with a set of structural coordinates of the chemical moiety; Is an inhibitor expected to bind to or interfere with the molecule or molecular complex, where:
Binding to or interfering with the molecule or molecular complex is an indicator of potential inhibition of S. aureus EF-P activity.
A computer-assisted method for identifying inhibitors of eus EF-P activity.
【請求項16】 該結合表面が、表1にリストされた表面残基から選択され
たアミノ酸を含み、該結合表面が図4にリストされた構造座標によって表された
アミノ酸Val29、Lys30、Pro31、Gly32、Lys33、Gl
y34、Ser35およびAla36の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の
二乗平均平方根偏差を有する点のセットによってさらに規定されることを特徴と
する請求項15記載の方法。
16. The binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1, wherein the binding surface is represented by the structural coordinates listed in FIG. 4, amino acids Val29, Lys30, Pro31, Gly32, Lys33, Gl
16. The method of claim 15, further defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9Å from the points representing the skeletal atoms of y34, Ser35 and Ala36.
【請求項17】 該化学原子団と該分子または分子複合体の該結合表面との
間のフィッティング操作を行い、続いて、該フィッティング操作の結果をコンピ
ューター操作で解析して該化学原子団と該結合表面との間の会合を定量化するこ
とを特徴とする、該化学原子団が該分子または分子複合体に結合するまたは該分
子または分子複合体と干渉することが期待されるインヒビターであるか否かを決
定する請求項15記載の方法。
17. A fitting operation between the chemical atomic group and the binding surface of the molecule or molecular complex is carried out, and subsequently, the result of the fitting operation is analyzed by a computer to analyze the chemical atomic group and the chemical atomic group. Is the inhibitor expected to bind to or interfere with the molecule or molecular complex, characterized by quantifying the association with the binding surface? 16. The method according to claim 15, which determines whether or not.
【請求項18】 さらに、化学原子団のライブラリーをスクリーニングする
ことを特徴とする請求項15記載の方法。
18. The method according to claim 15, further comprising screening a library of chemical groups.
【請求項19】 コンピューター・モデリング・アプリケーションに、S. a
ureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合表面の少なくとも一部分を含む分子また
は分子複合体の構造座標のセットを供給し、該結合表面が表1にリストされたア
ミノ酸表面残基を含み; コンピューター・モデリング・アプリケーションに化学原子団の構造座標のセ
ットを供給し; 該化学原子団と該分子または分子複合体結合表面との間の潜在的な結合相互作
用を評価し; 該化学原子団を構造的に修飾して、修飾された化学原子団の構造座標のセット
を得;次いで、修飾された化学原子団が、該分子または分子複合体に結合するま
たは該分子または分子複合体と干渉することが期待されたインヒビターであるか
否かを決定し、ここに、該分子または分子複合体との結合または干渉がS. aureu
s EF-P活性の潜在的な阻害の指標であることを特徴とするS. aureus EF-P活性の
インヒビターを設計するためのコンピューター支援方法。
19. A computer modeling application for S. a.
ureus EF-P or S. aureus EF-P providing a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex comprising at least a portion of a binding surface, the binding surface comprising amino acid surface residues listed in Table 1; Providing a set of structural coordinates of chemical groups to a computer modeling application; assessing potential binding interactions between the chemical groups and the binding surface of the molecule or molecular complex; Structurally modified to obtain a set of structural coordinates of a modified chemical group; the modified chemical group then binds to or interferes with the molecule or molecular complex Was determined to be an expected inhibitor, where binding or interference with the molecule or molecular complex was determined by S. aureu.
s A computer-aided method for designing inhibitors of S. aureus EF-P activity, characterized in that it is an indicator of potential inhibition of EF-P activity.
【請求項20】 該結合表面が、表1にリストされた表面残基から選択され
たアミノ酸を含み、該結合表面が図4にリストされた構造座標によって表された
アミノ酸Val29、Lys30、Pro31、Gly32、Lys33、Gl
y34、Ser35およびAla36の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の
二乗平均平方根偏差を有する点のセットによって規定されることを特徴とする請
求項19記載の方法。
20. The binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1, wherein the binding surface is represented by the structural coordinates listed in FIG. 4, the amino acids Val29, Lys30, Pro31, Gly32, Lys33, Gl
20. The method of claim 19, wherein the method is defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9 Å from the points representing the skeletal atoms of y34, Ser35 and Ala36.
【請求項21】 該化学原子団と該分子または分子複合体の該結合表面との
間のフィッティング操作を行い、続いて、該フィッティング操作の結果をコンピ
ューター操作で解析して該化学原子団と該結合表面との間の会合を定量化するこ
とを特徴とする、該修飾された化学原子団が該分子または分子複合体に結合する
または該分子または分子複合体と干渉することが期待されたインヒビターである
か否かを決定する請求項19記載の方法。
21. A fitting operation is performed between the chemical atomic group and the binding surface of the molecule or molecular complex, and subsequently, the result of the fitting operation is analyzed by computer operation to analyze the chemical atomic group and the chemical atomic group. Inhibitors expected to bind or interfere with said molecule or molecular complex by said modified chemical group, characterized by quantifying association with a binding surface 20. The method of claim 19, wherein determining whether or not
【請求項22】 該化学原子団についての構造座標のセットが化学フラグメ
ントライブラリーから得られることを特徴とする請求項19記載の方法。
22. The method of claim 19, wherein the set of structural coordinates for the chemical group is obtained from a chemical fragment library.
【請求項23】 コンピューター・モデリング・アプリケーションに、S. a
ureus EF-PまたはS. aureus EF-P様結合表面の少なくとも一部分を含む分子また
は分子複合体の構造座標のセットを供給し、ここに、該結合表面は表1にリスト
されたアミノ酸表面残基を含み; 構造座標のセットによって表された化学原子団をコンピューター操作で構築し
;次いで 該化学原子団が、該分子または分子複合体に結合するまたは該分子または分子
複合体と干渉することが期待されたインヒビターであるか否かを決定し、ここに
、該分子または分子複合体との結合または干渉がS. aureus EF-P活性の潜在的な
阻害の指標であることを特徴とするデ・ノボ(de novo)なS. aureus EF-P活性
のインヒビターを設計するためのコンピューター支援方法。
23. The computer modeling application includes a S. a.
ureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface provides a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex comprising at least a portion of the binding surface, wherein the binding surface comprises amino acid surface residues listed in Table 1. Computationally constructing a chemical group represented by a set of structural coordinates; then expected that the chemical group binds to or interferes with the molecule or molecular complex Determined that the binding or interference with the molecule or molecular complex is an indicator of potential inhibition of S. aureus EF-P activity. Computer aided method for designing inhibitors of de novo S. aureus EF-P activity.
【請求項24】 該結合表面が、表1にリストされた表面残基から選択され
たアミノ酸を含み、該結合表面が図4にリストされた構造座標によって表された
アミノ酸Val29、Lys30、Pro31、Gly32、Lys33、Gl
y34、Ser35およびAla36の骨格原子を表す点から約1.9Å未満の
二乗平均平方根偏差を有する点のセットによって規定されることを特徴とする請
求項23記載の方法。
24. The binding surface comprises amino acids selected from the surface residues listed in Table 1, wherein the binding surface is represented by the structural coordinates listed in FIG. 4, the amino acids Val29, Lys30, Pro31, Gly32, Lys33, Gl
24. The method of claim 23, defined by a set of points having a root mean square deviation of less than about 1.9 Å from the points representing the skeletal atoms of y34, Ser35 and Ala36.
【請求項25】 化学原子団と該分子または分子複合体の該結合表面との間
のフィッティング操作を行い、続いて、該フィッティング操作の結果をコンピュ
ーター操作で解析して該化学原子団と該結合表面との間の会合を定量化すること
を特徴とする、該化学原子団が該分子または分子複合体に結合するまたは該分子
または分子複合体と干渉することが期待されたインヒビターであるか否かを決定
する請求項23記載の方法。
25. A fitting operation between a chemical atomic group and the binding surface of the molecule or molecular complex is performed, and subsequently, the result of the fitting operation is analyzed by a computer to analyze the chemical atomic group and the bond. Whether the chemical group is an inhibitor expected to bind to or interfere with the molecule or molecular complex, characterized by quantifying the association with the surface 24. The method of claim 23, wherein
【請求項26】 化学原子団を化学的または酵素的に合成して、S. aureus
EF-P活性のインヒビターを得、コンピューター・モデリング・アプリケーション
に分子または分子複合体の構造座標のセットを供給し、該分子または分子複合体
が、S. aureus EF-PまたはS. aureus EF-P様の結合表面の少なくとも一部分を含
み;化学原子団の構造座標のセットをコンピューター・モデリング・アプリケー
ションに供給し;次いで、該化学原子団が、結合表面にて該分子または分子複合
体に結合するまたは該分子または分子複合体と干渉することが期待され、該分子
または分子複合体との結合または干渉がS. aureus EF-P活性の潜在的な阻害の指
標であるか否かを決定することを特徴とするS. aureus EF-P活性のインヒビター
を作成する方法。
26. A chemical group is chemically or enzymatically synthesized to produce S. aureus.
Obtaining an inhibitor of EF-P activity and providing a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex for computer modeling applications, which molecule or molecular complex is S. aureus EF-P or S. aureus EF-P. Providing a set of structural coordinates of chemical groups to a computer modeling application; the chemical groups then bind to the molecule or molecular complex at the binding surface, or To determine whether it is expected to interfere with the molecule or molecular complex and whether binding or interference with the molecule or molecular complex is an indication of potential inhibition of S. aureus EF-P activity. A method of making an inhibitor of the characterized S. aureus EF-P activity.
【請求項27】 化学原子団を化学的または酵素的に合成して、S. aureus
EF-P活性のインヒビターを得、該化学原子団が分子または分子複合体の構造座標
のセットをコンピューター・モデリング・アプリケーションに供給するコンピュ
ーター支援工程中に設計され、該分子または分子複合体が、S. aureus EF-Pまた
はS. aureus EF-P様結合表面の少なくとも一部分を含み;化学原子団についての
構造座標のセットをコンピューター・モデリング・アプリケーションに供給し;
該化学原子団と該分子または分子複合体の結合表面との間の潜在的な結合相互作
用を評価し;該化学原子団を構造的に修飾して、修飾された化学原子団について
の構造座標のセットを得;次いで、該化学原子団が、該結合表面にて該分子また
は分子複合体に結合するまたは該分子または分子複合体と干渉し、ここに、該分
子または分子複合体との結合または干渉がS. aureus EF-P活性の潜在的な阻害の
指標であることを特徴とするS. aureus EF-P活性のインヒビターを作成する方法
27. A chemical group is chemically or enzymatically synthesized to give S. aureus.
Designed during a computer-assisted process in which an inhibitor of EF-P activity is obtained and the chemical group supplies a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex to a computer modeling application, the molecule or molecular complex is a. aureus EF-P or S. aureus EF-P containing at least a portion of a binding surface; providing a set of structural coordinates for chemical groups to a computer modeling application;
Assessing potential binding interactions between the chemical moiety and the binding surface of the molecule or molecular complex; structurally modifying the chemical moiety to provide structural coordinates for the modified chemical moiety. The chemical group binds to or interferes with the molecule or molecular complex at the binding surface, where it binds to the molecule or molecular complex. Alternatively, a method of making an inhibitor of S. aureus EF-P activity, characterized in that interference is an indicator of potential inhibition of S. aureus EF-P activity.
【請求項28】 化学原子団を化学的または酵素的に合成して、S. aureus
EF-P活性のインヒビターを得、該化学原子団が分子または分子複合体の構造座標
のセットをコンピューター・モデリング・アプリケーションに供給するコンピュ
ーター支援工程中に設計され、該分子または分子複合体が、S. aureus EF-Pまた
はS. aureus EF-P様の結合表面の少なくとも一部分を含み;構造座標のセットに
よって表わされた化学原子団をコンピューター操作で構築し;次いで、該化学原
子団が、該分子または分子複合体に結合するまたは該分子または分子複合体と干
渉することが期待されたインヒビターであるか否かを決定し、ここに、該分子ま
たは分子複合体との結合または干渉がS. aureus EF-P活性の潜在的な阻害の指標
であることを特徴とするS. aureus EF-P活性のインヒビターを作成する方法。
28. A chemical group is chemically or enzymatically synthesized to obtain S. aureus.
Designed during a computer-assisted process in which an inhibitor of EF-P activity is obtained and the chemical group supplies a set of structural coordinates of a molecule or molecular complex to a computer modeling application, the molecule or molecular complex is A. aureus EF-P or S. aureus EF-P-like binding surface; a chemical group represented by a set of structural coordinates is computationally constructed; Determine whether the inhibitor is expected to bind to or interfere with the molecule or molecular complex, where binding or interference with the molecule or molecular complex is S. A method for producing an inhibitor of S. aureus EF-P activity, which is an indicator of potential inhibition of aureus EF-P activity.
【請求項29】 請求項15、19、23、26、27または28のいずれ
か1記載の方法によって同定、設計または作成されたS. aureus EF-P活性のイン
ヒビター。
29. An inhibitor of S. aureus EF-P activity identified, designed or produced by the method of any one of claims 15, 19, 23, 26, 27 or 28.
【請求項30】 請求項15、19、23、26、27または28のいずれ
か1記載の方法により同定、設計または作成されたS. aureus EF-P活性のインヒ
ビターを含む組成物。
30. A composition comprising an inhibitor of S. aureus EF-P activity identified, designed or produced by the method of any one of claims 15, 19, 23, 26, 27 or 28.
【請求項31】 請求項15、19、23、26、27または28のいずれ
か1記載の方法により同定または設計されたS. aureus EF-P活性のインヒビター
またはその塩、および医薬上許容される担体を含む医薬組成物。
31. An inhibitor of S. aureus EF-P activity or a salt thereof identified or designed by the method according to any one of claims 15, 19, 23, 26, 27 or 28, and a pharmaceutically acceptable salt thereof. A pharmaceutical composition comprising a carrier.
【請求項32】 約1mg/mlないし約50mg/mlの濃度で精製され
たS. aureus EF-Pを調製し;次いで、 約0重量%ないし約50重量%ポリエチレングリコール、0ないし約20重量
%DMSOを含み、約3.5ないし約5.5のpHに緩衝された溶液からS. aureu
s EF-Pを結晶化することを特徴とするS. aureus EF-P分子または分子複合体を結
晶化させる方法。
32. Purified S. aureus EF-P is prepared at a concentration of about 1 mg / ml to about 50 mg / ml; then about 0% to about 50% polyethylene glycol, 0 to about 20% by weight. S. aureu from a solution containing DMSO and buffered to a pH of about 3.5 to about 5.5.
s A method of crystallizing S. aureus EF-P molecule or molecular complex, which comprises crystallizing EF-P.
【請求項33】 S. aureus EF-Pの結晶。33. A crystal of S. aureus EF-P. 【請求項34】 斜方晶系空間群対称P2を有する請求項33記
載の結晶。
34. The crystal of claim 33 having orthorhombic space group symmetry P2 1 2 1 2 1 .
【請求項35】 aが約25Åないし約50Åであり、bが約35Åないし
約60Åであって、cが約85Åないし約110Åであるa、bおよびcの寸法
を有し;かつα=β=γ=90°である単位胞を含む請求項33記載の結晶。
35. A has a dimension of a, b and c in which a is about 25Å to about 50Å, b is about 35Å to about 60Å and c is about 85Å to about 110Å; and α = β 34. The crystal according to claim 33, comprising a unit cell in which γ = 90 °.
【請求項36】 図4にリストされた構造座標によって表わされた空間的関
係にて配置された原子を含む請求項33記載の結晶。
36. A crystal according to claim 33, comprising atoms arranged in a spatial relationship represented by the structural coordinates listed in FIG.
【請求項37】 S. aureus EF-Pアミノ酸配列配列番号:1を有する請求項
33記載の結晶。
37. The crystal of claim 33 having the S. aureus EF-P amino acid sequence SEQ ID NO: 1.
【請求項38】 少なくとも1つのメチオニンがセレノメチオニンで置換さ
れる以外は、S. aureus EF-Pアミノ酸配列配列番号:1を有する請求項33記載
の結晶。
38. The crystal of claim 33 having the S. aureus EF-P amino acid sequence SEQ ID NO: 1, except that at least one methionine is replaced with a selenomethionine.
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