微生物共生系の分子基盤：深海底において糖鎖が織りなす生物間相互作用の体系的解明

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本研究の目的は、深海底熱水活動域において強固な共生関係にある生物間（微生物-大型生物や古細菌-古細菌等）の相互作用を、世界で初めて糖鎖生物学の観点から体系化することにある。本研究において、『共生微生物の糖鎖によるタンパク質／脂質の修飾量と組み合わせ（微生物が纏うドレス）が、深海底において生物間の共生を成立させる普遍的分子基盤である』という独自の仮説を検証するため、①超高解像度質量分析技術を用いた糖鎖修飾分子の網羅的同定と構造解析、②糖鎖修飾蛍光ビーズ（人工共生菌）を用いた感染実験による糖鎖の機能解明、を実施し目的を達成する。本研究は、深海底における異種生物間の分子的コミュニケーション手段の研究を通じて、人類に蔓延する病原性微生物の誕生過程の解明、さらには共生（感染）機構を標的とした革新的治療法の開発に益することを目指している。2022年度は、主に深海底熱水活動域に棲息する細胞内共生微生物を解析対象とし、超高分解能質量分析技術を用いてグライコプロテオーム解析（糖鎖とタンパク質の網羅的解析）を行った。その結果、これまでの研究より極めて高い正確性で、細胞内共生微生物が、細胞内共生時に特異的に発現させると考えられる多様な糖タンパク質や糖鎖をほぼ網羅的に同定することに成功した。なお、本年度の研究に関連する成果の一部は学会や国際誌等で報告した。