細菌が生産する抗生物質の代替となる可能性

多くの細菌は、競争の激しい自然環境において、競合他社よりも優位に立つために物質を生成します。 ボン大学病院 (UKB)、ボン大学、ドイツ感染症研究センター (DZIF) の研究者は、新しいいわゆるランチビオティック、すなわちエピランシン A37 を発見しました。 これは、皮膚に定着するブドウ球菌によって産生され、そこでの主な競合相手であるコリネバクテリアに対して特異的に作用します。 この特異性はおそらく非常に特殊な作用機序によって媒介されており、研究者らはそれを詳細に解読することができた。 彼らの結果は現在、ISME Journal に掲載されています。

感染症を引き起こす病原体の抗生物質耐性が増加しているため、新しい抗菌物質の開発が重要です。 グラム陽性菌によって産生される新しい物質群、ランチビオティックに期待が寄せられています。 これらは抗菌ペプチドであり、多くの場合、非常に狭い範囲の活性を持っています。 「このような化合物は、例えば広域スペクトルの抗生物質の場合のように、細菌叢全体に影響を与えることなく、個々の微生物群を特異的に攻撃する可能性があるため、医学的観点から非常に興味深い」と責任著者のファビアン・グレイン博士は述べている。 、最近までUKBの製薬微生物研究所のDZIF研究グループ「細菌干渉」の責任者であり、ボン大学の学際的研究領域（TRA）「生命と健康」のメンバーでした。

ファビアン・グレイン氏とターニャ・シュナイダー氏率いるUKB研究チームは、ボン大学生物物理化学教授ウルリッヒ・クビツチェック氏率いるチームとともに、新たなランチビオティック、すなわちエピランシンA37を発見した。 これは、皮膚や粘膜の典型的なコロニー形成者であるブドウ球菌によって産生されます。 これらの抗菌ペプチドについてはほとんど知られていません。 「エピランシンがブドウ球菌に広く分布していることを示すことができました。これは、エピランシンの生態学的重要性を強調しています」と、筆頭著者でボン大学の英国製薬微生物研究所の博士課程学生であるジャン・サミュエル・パルス氏は言う。 これは、ブドウ球菌とコリネバクテリアが、健康と病気に密接に関係している鼻や皮膚のヒト微生物叢、つまり細菌やウイルスなどの微生物の総体において重要な属であるためです。 このような化合物を生成する必要があるということは、種間の顕著な競争を示しています。 研究者らは、新たに発見されたエピランシン A37 が、皮膚マイクロバイオーム内でブドウ球菌の主な競合相手の 1 つであるコリネバクテリアに対して非常に特異的に作用することを示すことができました。

「この特異性は、おそらく非常に特殊な作用機序によって媒介されており、私たちはそれを詳細に解読することができました」とグレイン氏は言う。 エピランシン A37 は、最初はコリネバクテリウム細胞を破壊せずに細胞に浸透します。 抗菌ペプチドは細胞内に蓄積し、細胞膜を内側から溶解してコリネバクテリウムを死滅させます。 共著者である UKB 製薬微生物研究所の Thomas Fließwasser 博士は、ボン大学の博士研究員であり、DZIF 研究グループ「細菌干渉」の代表代理でもあり、次のように付け加えています。「私たちの研究は、特定の作用機序がどのように影響するかを示しています。」したがって、これは単一の細菌種と戦うために使用されるため、「概念の実証」として役立ちます。

このプロジェクトは、ドイツ感染症研究センターとドイツ研究財団のTransregio SFB TRR 261「Antibiotic CellMAP」から資金提供を受けました。

パルス JS、ウィナーリング B、パワー JJ、クルーガー AM、ブラジテンバッハ D、ジョンソン M、ビリシ K、カミュ L、フリーズヴァッサー T、シュナイダー T、サール HG、ゴーザール D、クビチェック U、ハイルブロナー S、グレイン F。
表皮ブドウ球菌バクテリオシン A37 は、独自の作用機序で自然の競合相手を殺します。
ISME J. 2024 年 1 月 8;18(1):wrae044。 土井： 10.1093/ismjo/wrae0440