细菌が环境中の鉄の存在を「知る」しくみを解明
膜タンパク质の多段阶切断を介して、细胞外の情报が细胞内へ伝达される
岐阜大学大学院医学系研究科の横山達彦助教、久堀智子准教授、永井宏樹教授と京都大学医生物学研究所の秋山芳展教授らの研究グループは、奈良先端科学技術大学院大学と理化学研究所との共同研究で、細菌が環境の鉄イオンを感知する分子メカニズムを解明しました。本研究成果は、現地時間2025年4月17日にProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)誌のオンライン版で発表されました。
生命は、生存に不可欠な元素である鉄を取り込むために、巧妙なシステムを进化させてきました。効率的に鉄を取り込むために、细菌は外界の鉄を感知することができますが、その分子メカニズムの全容はこれまで不明でした。细菌は鉄を取り込む际に、分子モーター1)が生み出す机械的な力を利用することが知られています。本研究ではこの力が、情报伝达を担う膜タンパク质2)「贵别肠搁」にも伝わり、贵别肠搁の连続的な切断を引き起こすことを突き止めました。そして、こうして生じた贵别肠搁断片が、鉄の取り込みに必要な遗伝子群の発现を诱导することを明らかにしました。本成果は、タンパク质切断を介した情报伝达の新たなメカニズムを提示し、生体机能制御の基盘となる仕组みの一端を明らかにしたものです。
グラム阴性细菌が外界の鉄を感知する机构本研究のポイント
- 细菌は环境中の鉄を効率的に取り込むために、外界の鉄を感知できることが知られています。本研究では、その分子メカニズムの一端を解明しました。
- 细菌は分子モーターが生み出す机械的な力を使って、鉄を细胞内に取り込みます。本研究ではこの力が、鉄の取り込みだけで无く、鉄の感知にも利用されていることを発见しました。
- その機械的な力は、細菌が持つ膜タンパク质の一つに伝えられ、それによってこの膜タンパク质が連続した切断を受けることで、鉄が外界に存在するという情報が細胞内へと伝達されることを明らかにしました。
详しい研究内容について
细菌が环境中の鉄の存在を「知る」しくみを解明
膜タンパク质の多段阶切断を介して、细胞外の情报が细胞内へ伝达される
论文情报
- 雑誌名：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
- 论文名：Cleavage cascade of the sigma regulator FecR orchestrates TonB-dependent signal transduction
- 着 者：Tatsuhiko Yokoyama*, Ryoji Miyazaki, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Hiroki Nagai, Tomoya Tsukazaki, Tomoko Kubori*, Yoshinori Akiyama*
(*Corresponding authors) - 顿翱滨：
用语解説
- 1) 分子モーター： 细胞内で化学的なエネルギー等を机械的な动きに変换する生体分子。
- 2) 膜タンパク质： 膜で机能するタンパク质。
