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
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21K05768
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
岡井 公彦 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00596562)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 俊幸 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (00814526)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | サンゴ / 抗菌ペプチド / 立体構造 / 立体構造解析 |
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| Outline of Research at the Start |
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ものの、サンゴにおいてはAMPの存在や種類が特定されておらず、免疫機構は不明なままである。本研究ではこれらのAMPの立体構造解析と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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「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。
本研究で対象としたAMP-0027はグラム陰性の大腸菌、グラム陽性の枯草菌・黄色ブドウ球菌に対して抗菌活性を示し、低塩分環境下において抗菌活性を発揮することが明らかになった。また、塩分を含まない環境において主要なサンゴ病原細菌であるVibrio coralliilyticusへの抗菌活性を示した。強い抗菌活性を示した枯草菌にAMP-0027を添加して走査型電子顕微鏡で観察すると、細胞のサイズが2μmから1μm程度まで収縮し，細胞膜の形態変化や小胞の形成が認められた。
グリセロール-3-リン酸を添加して結晶化を行った結果、一つの条件で微結晶が得られたが、結晶構造を決定するには至らなかった。Alphafold2による構造予測では一次構造のN末端側とC末端側で疎水性領域を形成し、中央部で塩基性領域を形成していたことから、それぞれ脂質二重膜の疎水領域と酸性領域に結合することが推定された。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
