研究者らは、土壌細菌が持つ、傘のような形をした有毒なタンパク質粒子を発見した。 ストレプトマイセス 競合他社、特に同種の競合他社を鎮圧するために分泌されます。
アンブレラ毒素粒子の発見とその構造、組成、作用機序に関する関連情報は、4 月 17 日付けで出版されました。 自然。
アンジェラ・ガオ
傘の形をした抗菌毒素の粒子が細菌の標的細胞に向かって漂い、それに関与します。
アンブレラ毒素タンパク質は、これらの細菌が微細なライバルに対してさまざまな攻撃を行っている最新の例です。 彼らが生息する密集した多様な細菌群集は、抗菌剤の攻撃、反撃、防御の乱戦です。
皮肉なことに、臨床で使用されている抗生物質の多くは、細菌が自然の生息地で相互に使用する分子に直接由来するか、その分子からインスピレーションを受けて作られています。。 ストレプトマイセス 競合他社に対する化学兵器は、そのような分子の最も豊富な供給源の 1 つです。 その中には、一般的な広域薬剤であるストレプトマイシンも含まれます。
これらの新たに検出された抗菌毒素が異なる点は、 ストレプトマイセス 小分子抗生物質であるアンブレラ毒素は、複数のタンパク質から構成される大きな複合体です。 また、低分子抗生物質と比較して、標的とする細菌の特異性がはるかに優れています。
ネイチャー論文の著者らは、アンブレラ毒素のこれらの特性が、なぜアンブレラ毒素が100年以上にわたる生物によって生成される毒素の研究で発見されなかったのかを説明していると推測している。 ストレプトミセス。
アンブレラ毒素をコードする遺伝子は、もともと新しい細菌毒素のバイオインフォマティクス検索を通じて発見されました。 ワシントン大学医学部のジョセフ・ムーグスの微生物研究室でチンチン・チャオ氏が主導した生化学的および遺伝学的実験で、科学者らは、これらの毒素が大きな複合体を構成する他のタンパク質と会合していることを知った。
これらのタンパク質複合体の低温電子顕微鏡検査は、カリフォルニア州立大学医学部の生化学教授でハワード・ヒューズ医学研究所の研究員でもあるデイビッド・ヴィースラーの研究室でヤング・パークによって行われた。
これらの研究により、Qinqin が単離した毒素複合体は、シアトルでの発見にふさわしい顕著な外観を呈していることが明らかになりました。 傘のように見えます。
「これらの粒子の形状は非常に独特であり、その異常な形態が標的細菌の除去にどのように役立つのかを知るのは今後の研究で興味深いでしょう」とウィスコンシン大学医学部の微生物学教授でハワード・ヒューズの医学研究員であるムーグス氏は述べた。 。
次に科学者らは、菌類から140種類の細菌に至るまで、考えられるあらゆる生物に対する影響をスクリーニングすることで、これらの毒素の標的を特定しようとした。その中には、研究著者であるカリフォルニア大学のデビン・コールマンの研究室にあるソルガム植物から採取されたものも含まれている。バークレーと米国農務省農業研究局。 。
これらの潜在的な敵の中で、毒素は特に自分たちの同胞をターゲットにしていました。 ストレプトマイセス 種。
「この絶妙な特異性は、粒子ごとに異なる傘のスポークを構成するタンパク質によるものではないかと考えています。 これらには、競合する細菌の表面にある特定の糖にくっつく可能性のあるタンパク質が含まれています」と、研究著者でムーグー研究室の上級研究員であるS. ブルック・ピーターソン氏はコメントした。
研究著者であるセントルイス大学のDapeng Zhang氏と大学院生のYoungjun Tan氏は、公的に入手可能な数千の細菌ゲノムを分析することで、他の多くの種の細菌も傘粒子毒素を製造する遺伝子を持っていることを発見した。 興味深いことに、これらの種はすべて、細菌の中でも珍しい増殖様式である分岐フィラメントを形成します。
アンブレラ毒素粒子の基本的な生物学に関してまだ答えられていない多くの疑問に加えて、Mougous 氏と彼の同僚は、その潜在的な臨床応用に興味を持っています。
彼らは、結核やジフテリアの原因となる細菌が傘の毒素に敏感であるのではないかと考えています。 彼らは、これらの同じ細菌が従来の抗生物質に対して耐性を持つようになったと指摘しています。 科学者らは、傘の毒素粒子は、これらの深刻な病気の原因となる細菌を抑制する可能性があるため、研究する価値があるかもしれないと示唆した。
この記事は UW Newsroom の Web サイトから転載されたものです。 原作が読める ここ。
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#土壌細菌から新種の抗菌剤を発見
2024-05-05 06:31:13