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生化学:細菌の菌体数感知信号のホウ素を含む構造

Nature 415, 6871 doi: 10.1038/415545a

細菌の細胞間情報伝達は、オートインデューサー(AI)と呼ばれる細胞外情報伝達分子をやりとりして行われる。この過程は菌体数感知機構と名づけられており、この機構があるために細菌集団は遺伝子の発現を協調させることができる。細菌集団が協同することで、生物発光や毒性因子の発現、抗生物質の産生やバイオフィルムの発達などの過程の有効性がおそらく高まっている。最近発見されたオートインデューサー(AI-2)は、特定種の細菌に特異的な他のオートインデューサーとは異なり、多数種の細菌で産生される。AI-2は、種間で情報を伝達する「普遍的な」信号だという提案がなされていたが、AI-2の化学的な実体が何かはまだわかっていなかった。本稿では、オートインデューサーと複合体を形成したAI-2感知タンパク質LuxPの結晶構造を報告する。リガンドとして結合しているのはフラノシルホウ酸ジエステルで、これはこれまでに性質が調べられたオートインデューサーとの類似点はない。今回の知見は、天然に存在するホウ酸塩がAI-2前駆物質に結合して、活性型AI-2が生じることを示唆するものだ。また、ホウ素は多くの生物が必要としているが、その理由は不明であった。今回の知見は、ホウ素が生物において果たしていると思われる役割を示している。

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