肺炎球菌が細胞内にマンガンイオンを取り込むしくみ～膜輸送体PsaBCの立体構造の解明～

2021-09-15 京都大学

岩田想 医学研究科教授、野村紀通 同准教授は、Megan Maher オーストラリア・メルボルン大学准教授、Christopher McDevitt 同准教授らと共同で、肺炎球菌が病原性をもつ上で重要な働きをする膜輸送体タンパク質PsaBCの精密立体構造を解明しました。

肺炎球菌Streptococcus pneumoniaeは、世界中で毎年100万人以上が死亡する感染症(細菌性肺炎)の主要な病原菌です。肺炎球菌はヒトの鼻咽頭に無症状で定着しますが、やがて時間が経つと様々な組織や臓器に移動して感染症を引き起こします。肺炎球菌にとって、ヒト体内での増殖や病原性発現に不可欠な金属の一つがマンガン(Mn)です。肺炎球菌は宿主であるヒト体内からMn²⁺イオンを奪って細胞内に取り込みます。PsaBCはMn²⁺イオンの「取り込み口」として働く膜タンパク質です。

本研究では、PsaBCがMn²⁺イオンを細胞内に輸送するメカニズムを分子レベルで理解するために、PsaBCの精密立体構造を可視化しました。今回得られた立体構造情報は、Mn²⁺イオンの「補給路」を断ち、取り込みを制限することによって肺炎球菌の増殖を抑えるような新たな化合物を開発する基盤になると考えられます。

本研究成果は、2021年8月7日に、国際学術誌「Science Advances」に掲載されました。

図:本研究の概要(肺炎球菌PsaBCの立体構造)

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研究者情報
研究者名:岩田想
研究者名:野村紀通