ショウジョウバエの睡眠誘引因子に由来する抗菌ペプチドを発見

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2026-10-29 筑波大学

筑波大学と北海道大学の研究チームは、ショウジョウバエの睡眠を促すタンパク質「Nemuri」から、薬剤耐性菌を含む幅広い微生物の増殖を抑制する新しい抗菌ペプチドを発見した。Nemuri由来ペプチドは、細菌の細胞膜に大きな損傷を与えることなく細胞内に侵入し、RNAとリボソームが集まる領域に蓄積する。さらに、RNAやリボソーム表面に多点的に結合し、リボソームの集合状態や動きを変化させることで、タンパク質合成を阻害することが分かった。大腸菌や黄色ブドウ球菌では増殖抑制だけでなく殺菌作用も確認され、昆虫や哺乳類の培養細胞に対する毒性は低かった。従来の抗菌薬とは異なり、細菌内のリボソームの物理的な集合状態と動的活動を標的とする新しい作用機構である。薬剤耐性菌に対抗する次世代抗菌薬の設計につながる可能性があるが、現時点では基礎研究段階であり、動物モデルでの有効性や安全性の検証が必要である。

ショウジョウバエの睡眠誘引因子に由来する抗菌ペプチドを発見
図 Nemuri由来ペプチドで観察された分⼦メカニズムの概要 Nemuri 由来のアルギニン/グリシンに富む短鎖ペプチドは、顕著な細菌膜損傷を起こさず細菌内へ移⾏し、RNA やリボソーム表⾯の複数の箇所に結合する。これに伴い、リボソームの動的活性が失われ凝集し、タンパク質合成と細菌の増殖が抑えられる。

<関連情報>

リボソーム凝縮を誘導して翻訳を阻害するNemuri由来抗菌ペプチド Antimicrobial peptides derived from Nemuri induce ribosomal condensation to inhibit translation

Suguru Nishinami, Moynul Hasan, Tatsuya Niwa, Tomohiro Inui, Takeshi Yokoyama, Hiroto Otsuki, Yuta Ogasawara, Hiroka Sugai, Yuta Otobe, Masato Machida, Mohammed Abdelaziz, Natsumi Ageta-Ishihara, Ryohei Sasaki, Yoshimasa Ishizaki, Kenji Iwasaki, Yuko Fujioka, Tomokazu Ohishi, Shinji Kajimoto, Takakazu Nakabayashi, Yoshikazu Tanaka, Hikari Yoshitane, Hiroyuki Kumeta, Amita Sehgal, Masayuki Igarashi, …
Nature Communications  Published:29 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-78960-5

Abstract

Antibiotic resistance is a global health threat requiring antimicrobials with alternative modes of action. Growing evidence indicates that bacteria organize key intracellular processes through biomolecular condensates and other forms of spatial organization, yet whether such spatial organization can be exploited as an antimicrobial target remains unclear. Here, we identify intrinsically disordered antimicrobial peptides, generated from the Drosophila sleep-inducing protein Nemuri, that inhibit bacterial growth by targeting ribosomal organization. Mechanistically, these peptides enter bacterial cells without overt membrane disruption and accumulate in ribosome-rich regions, where they bind broadly to RNA and ribosomal surfaces through multivalent interactions. This engagement remodels ribosome-rich regions into condensates with reduced ribosomal mobility, thereby suppressing global protein synthesis and distinguishing these peptides from canonical site-specific ribosome-targeting antibiotics. Furthermore, Nemuri-derived peptides exhibit broad-spectrum antimicrobial activity, including activity against drug-resistant pathogens, with low cytotoxicity toward Drosophila and mammalian cells. Together, our findings identify the organization and material dynamics of bacterial ribosomes as a biophysical vulnerability that can be exploited by antimicrobial peptides, revealing how a naturally evolved metazoan host-defense system turns intracellular organization itself into an antibacterial target.

細胞遺伝子工学
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