Elucidation of structure-function relationship of antimicrobial peptides from the coral Acropora digitifera

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05768
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: OKAI Masahiko 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00596562)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 俊幸 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (00814526)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: サンゴ / 抗菌ペプチド / 抗菌作用 / 立体構造

Outline of Final Research Achievements

We discovered two antimicrobial peptides from the coral Acropora digitifera. AMP0027 exhibited the highest antimicrobial activity against a gram-positive bacterium Bacillus subtilis. As a result of direct observation of AMP0027-treated B. subtilis using scanning electron microscopy (SEM), large dimples formed on cell surfaces of B. subtilis. A structural prediction showed that thw two antimicrobial peptides can be divided into potentially neutral and positive regions, respectively. They are predicted to interact with the core and surface of bacterial cell membranes.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コユビミドリイシサンゴAcropora digitiferaのゲノムから推定して得た2つの抗菌ペプチド（AMP）は、これまで知られているAMPと一次構造の相同性がなく、サンゴ独自のAMP遺伝子であることが示唆され、新たなAMPファミリーの提案につながるというのが学術的意義である。サンゴや貝類など海産無脊椎動物の病原菌、魚類等の養殖業における病原性細菌や水産加工分野における新たな抗菌治療薬として期待できるのが社会的意義である。