最新の研究成果

ポイント

• 農作物や甲殻類への病原細菌「スピロプラズマ^※1」は、細胞壁を持たず、らせん形の体をねじるようなユニークな動きをします（図1, 2）。
• この動きに必要な細菌アクチン^※2タンパク質である2種類のMreBのうち、MreB1について、技術的な問題を解決することで超高活性であることを発見しました。
• MreB1が、もう1つのMreB（MreB5）の繊維構造をコントロールしていることが分かり、複数のタンパク質が働きあうことで細菌が動くメカニズムを提唱しました。

概要

長岡技術科学大学技学研究院物質生物系の藤原郁子准教授、大阪公立大学大学院理学研究科の高橋大地研究員（研究開始当時。現・岡山大学異分野基礎科学研究所特別研究員PD）、大阪公立大学大学院理学研究科の宮田真人教授らの研究グループは、農作物や甲殻類への病原細菌「スピロプラズマ」の特徴的なねじれ運動に着目しました。この運動を担う2種類の細菌アクチンタンパク質の1つ（MreB1）はATPの加水分解^※3が速いという超高活性をもち、もう1つ運動に必要なMreB5の繊維でできた骨格構造を不安定にすることを明らかにしました。
この成果は、今後のドラッグデリバリーシステム^※4や微小モーター開発、病原菌の運動制御に向けた技術基盤となることが期待されます。

（左から）
図1. スピロプラズマの宿主の例
図2. スピロプラズマのらせん形とねじれ運動はMreBの作用で生じている
図3. アクチンとMreBの形。細菌と真核生物で、とても離れた生物種なのに、形と性質は似ている

掲載誌情報

【発表雑誌】Journal of Biological Chemistry（JBC）
【論文名】A bacterial actin with high ATPase activity regulates the polymerization of a partner MreB isoform essential for Spiroplasma swimming motility
【著者】高橋大地、木山花、松林英明、藤原郁子、宮田真人
【掲載URL】https://doi.org/10.1016/j.jbc.2025.110462

資金情報

本研究は、以下の助成を受けて実施されました。
・CREST「ゲノムスケールのDNA設計・合成による細胞制御技術の創出」
・日本学術振興会(JP22KJ2613、JP24KJ0169、JP22KJ2608、JP24KJ0189)

掲載誌情報

※1　スピロプラズマ（Spiroplasma）：細胞壁を持たないらせん状の細菌で、電話線のねじれをほどくときのように自分の体をねじりながら泳ぐユニークな運動を行います。他の細菌が運動に利用するべん毛を持たず、細胞アクチンタンパク質（MreB）を使って運動を駆動します。

※2　アクチン：筋肉の主要構成成分として発見された後、動物・植物・酵母などあらゆる生物に存在することが分かっています。筋収縮だけでなく、細胞分裂時の収縮環形成、細胞の変形・移動、細胞内輸送、核内構造の維持や転写制御など、きわめて多様な生命現象に関与する、生命に必須のタンパク質です。

※3　ATPの加水分解：ATP（アデノシン三リン酸）という「生命のエネルギー通貨」と称される分子を分解して、エネルギーを取り出す能力でATPaseとも言われます。ATPが分解されることで、分子が形を変えたり、運動が起きたりします。MreB1はこのATPを加水分解する速度がアクチンファミリーの中で特に高いことが特徴です。

※4　ドラッグデリバリーシステム：薬を必要な場所、必要な時に、必要な量だけ届けるシステムです。薬の投与量を減らしつつ薬効を上げることや、副作用を抑えるための手法として注目を集めています。

研究内容に関する問い合わせ先

大阪公立大学大学院理学研究科
教授 宮田 真人（みやた まこと）
TEL：06-6605-3157
E-mail：miyata[at]omu.ac.jp
※[at]を@に変更してください。

報道に関する問い合わせ先

大阪公立大学 広報課
TEL：06-6967-1834
E-mail：koho-list[at]ml.omu.ac.jp
※[at]を@に変更してください。