加水分解性タンニンによる黄色ブドウ球菌α-ヘモリシンと赤血球膜との相互作用の阻害：構造関連活性研究

Inhibition of interaction between Staphylococcus aureus α-hemolysin and erythrocytes membrane by hydrolysable tannins: structure-related activity study.

• Ewa Olchowik-Grabarek
• Szymon Sekowski
• Maciej Bitiucki
• Izabela Dobrzynska
• Vadim Shlyonsky
• Maksim Ionov
• Paweł Burzynski
• Anna Roszkowska
• Izabela Swiecicka
• Nodira Abdulladjanova
• Maria Zamaraeva

抄録

本研究の目的は、黄色ブドウ球菌2株（8325-4およびNCTC 5655）およびα-ヘモリシンに対する抗溶血作用と、分子量と柔軟性の異なる4種類の加水分解性タンニンの膜修飾作用を比較解析することであった。3,6-ビス-O-ジ-O-ガロイル-1,2,4-トリ-O-ガロイル-β-D-グルコース（T1）、1,2,3,4,5-ペンタ-O-ガロイル-β-Ｄ-グルコース（Ｔ２）、３-Ｏ-ガロイル-１，２-バレノイル-β-Ｄ-グルコース（Ｔ３）及び１，２-ジ-Ｏ-ガロイル-４，６-バレノイル-β-Ｄ-グルコース（Ｔ４）。その結果、すべての化合物が5〜50μMの濃度で抗溶血作用を示すことがわかった。しかし、検討したタンニンによる溶血抑制効果の程度は一様ではなかった。バロノイル基含有化合物(T3およびT4)は活性が低かった。また、α-ヘモリシンによる溶血の抑制効果は、タンニン類を前置培養した後、赤血球を洗浄した場合にも認められた。この場合、効率はタンニンの構造に依存し、以下の順序で表される。T1＞T2＞T4＞T3の順であった。また、研究したタンニンの抗溶血活性の程度と、赤血球膜外層の秩序パラメータを増加させ、ゼータ電位を変化させる能力との間に関係があることを発見した。以上のことから、本研究では、T1およびT2タンニンの抗ウイルス剤としての可能性が示された。分子量と柔軟性の組み合わせが異なるタンニンを用いた本研究の結果は、活性発現におけるタンニン構造の役割についてのさらなる光を与えてくれた。

The objective of the study was a comparative analysis of the antihemolytic activity against two Staphylococcus aureus strains (8325-4 and NCTC 5655) as well as α-hemolysin and of the membrane modifying action of four hydrolysable tannins with different molecular mass and flexibility: 3,6-bis-O-di-O-galloyl-1,2,4-tri-O-galloyl-β-D-glucose (T1), 1,2,3,4,5-penta-O-galloyl-β-D-glucose (T2), 3-O-galloyl-1,2-valoneoyl-β-D-glucose (T3) and 1,2-di-O-galloyl-4,6-valoneoyl-β-D-glucose (T4). We showed that all the compounds studied manifested antihemolytic effects in the range of 5-50 µM concentrations. However, the degree of the reduction of hemolysis by the investigated tannins was not uniform. A valoneoyl group-containing compounds (T3 and T4) were less active. Inhibition of the hemolysis induced by α-hemolysin was also noticed on preincubated with the tannins and subsequently washed erythrocytes. In this case the efficiency again depended on the tannin structure and could be represented by the following order: T1 > T2 > T4 > T3. We also found a relationship between the degree of antihemolytic activity of the tannins studied and their capacity to increase the ordering parameter of the erythrocyte membrane outer layer and to change zeta potential. Overall, our study showed a potential of the T1 and T2 tannins as anti-virulence agents. The results of this study using tannins with different combinations of molecular mass and flexibility shed additional light on the role of tannin structure in activity manifestation.