サンゴ抗菌ペプチドの立体構造解析による膜作用機構の解明

通过珊瑚抗菌肽三维结构分析阐明膜作用机制

• 批准号: 21K05768
• 负责人: 岡井 公彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05768/
• 关键词: 立体構造解析; 抗菌ペプチド; サンゴ

「海のゆりかご」とも呼ばれるサンゴ礁には全海洋生物の約25%が生息しており、生物多様性の保全上、極めて重要な生態系であるが、近年の海水温上昇は海洋病原細菌の毒性を上昇させ、細菌性白化や組織分解によるサンゴ礁の破壊を引き起こしている。サンゴを含む無脊椎動物には病原細菌から身を守るための自然免疫機構が備えられており、病原細菌を認識後、シグナル伝達を介して抗菌ペプチド（Antimicrobial peptide; AMP）を生産することが知られている。一方、サンゴにおいてはAMPの存在が特定されているものは少なく、免疫機構には不明な点が多い。本研究ではトランスクリプトーム解析で推定されたAcropora digitifera由来AMPの①立体構造解析と②膜作用機序解析を行い、免疫機構の分子メカニズムを明らかにするとともに、抗菌活性を高めたペプチドを創出することを目的としている。立体構造解析では1種類の抗菌ペプチドAMP-0027を凝集抑制剤として働くグリセロールを添加した条件と添加しない条件で精製した。それぞれの条件で精製したAMP-0027を用いて結晶化スクリーニングを行った結果、グリセロールを添加したAMP-0027では結晶が得られなかったものの、グリセロールを添加していないAMP-0027では一つの条件で微結晶が得られた。膜作用機序解析ではAMP-0027の細菌に対する作用機序を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察した。AMP-0027添加により、対象とした枯草菌の細胞サイズは、一般的なサイズ2μmから1μm程度まで収縮していた。したがって、AMP-0027は枯草菌の細胞膜に孔が空け、内容物を流出させて細胞収縮を引き起こす新規の抗菌ペプチドであることが明らかとなった。

"Sea の ゆ り か ご" と も shout ば れ る サ ン ゴ reef に は all Marine の about 25% が interest-bearing し て お り, biological sex of others more の preservation, extremely め て important な ecosystems で あ る が, の sea water temperature rise in recent years は rising ocean pathogenic bacteria の toxicity を さ せ, bacterial albino や organization decomposition に よ る サ ン ゴ reef の broken 壊 を lead き up こ し て い る. Contains サ ン ゴ を む invertebrates に は pathogenic bacteria か ら body keep を る た め の natural immune institutions が prepare え ら れ て お り, bacteria を after knowing, シ グ ナ ル 伝 da を interface し て antibacterial ペ プ チ ド (Antimicrobial peptide; AMP) を production す る こ と が know ら れ て い る. Party, サ ン ゴ に お い て は AMP の is が specific さ れ て い る も の は less な く, immune に は unknown な が い more. This study で は ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing で presumption さ れ た Acropora digitifera origin AMP の (1) analytical と three-dimensional structure (2) the machine line sequence analytical を い membrane action, immune institutions の molecular メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る と と も に, high antibacterial activity を め た ペ プ チ ド を hit す る こ と を purpose と し て い る. Three-dimensional structure parsing で は 1 species の antibacterial ペ プ チ ド AMP - 0027 を agglutination inhibition tonic と し て 働 く グ リ セ ロ ー ル を add し た conditions と add し な い conditions で refined し た. そ れ ぞ れ の conditions で refined し た を AMP - 0027 with い て crystallization ス ク リ ー ニ ン グ を line っ た results, グ リ セ ロ ー ル を add し た AMP - 0027 で は crystallization が have ら れ な か っ た も の の, グ リ セ ロ ー ル を add し て い な い AMP - 0027 で は a つ の conditions で micro crystal が very ら れ た. Membrane action sequence analysis で で AMP-0027 に of bacteria する action sequence を walking examination type electronic 顕 micromicroscope (SEM) で観 examination of た. AMP - 0027 add に よ り, like と seaborne し た の hay bacteria cells サ イ ズ は, general な サ イ ズ 2 microns か ら 1 mu m degree ま で 収 shrinkage し て い た. し た が っ て, AMP - 0027 は hay bacteria の membrane に hole が empty け, contents を さ せ て cell 収 shrinkage を lead き こ す new rules の antibacterial ペ プ チ ド で あ る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

コユビミドリイシ由来の新規抗菌ペプチドの発見と異種発現系を用いた抗菌スペクトル評価

发现源自鹿角珊瑚的新型抗菌肽并使用异源表达系统评估抗菌谱

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山華子;高木俊幸;福丸璃子;岡井公彦;井上広滋
• 通讯作者: 井上広滋

コユビミドリイシに由来する新規抗菌ペプチドの機能解析

鹿角珊瑚新型抗菌肽的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山華子;高木俊幸;福丸璃子;岡井公彦;井上広滋
• 通讯作者: 井上広滋

Vibrio属細菌に対するコユビミドリイシ抗菌ペプチドの活性評価

Acropora抗菌肽抗弧菌活性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山華子;高木俊幸;福丸璃子;岡井公彦;井上広滋
• 通讯作者: 井上広滋