病原細菌が多重な化学修飾により増殖の場を築く仕組み ～非古典的ユビキチン化による宿主細胞因子の制御を発見～

　東海国立大学機構 岐阜大学医学部の永井宏樹教授、久堀智子准教授らのグループと、東京薬科大学生命科学部の新崎恒平准教授は、共同研究により、病原細菌が宿主因子に多層的な化学修飾を与えることで経時的に増殖液胞の状態をコントロールする仕組みを明らかにしました。本研究では、これまでに知られていない特殊なユビキチン¹⁾修飾が介在した制御機構が発見され、ユビキチンバイオロジーに新たな光が与えられました。
　本研究成果は、日本時間2023年8月8日に生命科学・生物医科学分野のオープンアクセスジャーナルであるeLife誌のオンライン版で発表されました。

図：Rab10のレジオネラ液胞への係留および液胞からの乖離を司るレジオネラ酵素群の作用。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (BioRender.com による作図。)

発表のポイント

• 病原細菌レジオネラは自身が持つ多様なユビキチン化酵素群の階層的な作用を介して、宿主因子Rab10を経時的に化学修飾することでレジオネラ液胞への係留を制御していることを見出した。
• それらの酵素群の一部はレジオネラの持つグルタミン転移酵素により特殊なユビキチン修飾を受け、その活性が抑制されることが分かった。
• その結果、感染初期にレジオネラ液胞に係留されたRab10は感染後期には液胞から乖離することが示された。

詳しい研究内容について

病原細菌が多重な化学修飾により増殖の場を築く仕組み
　　～非古典的ユビキチン化による宿主細胞因子の制御を発見～

論文情報

• 雑誌名：eLife
• 論文名：Multi-tiered actions of Legionella effectors to modulate host Rab10 dynamics
• 著　者：久堀智子 a*, 新崎恒平 b, 北尾公英 a, 永井宏樹 a,c*　（*：責任著者）
• 所　属：
  a 岐阜大学大学院医学系研究科・病原体制御学分野
  b 東京薬科大学・生命科学部・分子細胞生物学研究室
  c 岐阜大学高等研究院・One Medicine トランスレーショナルリサーチセンター
• DOI番号： 10.7554/eLife.89002.1　

用語解説

• 注1 ユビキチン：
  76個のアミノ酸からなる小さなタンパク質で真核生物に普遍的に存在する。タンパク質に対する修飾因子として働き、タンパク質分解、DNA修復、シグナル伝達など多岐にわたって細胞機能を制御する。