免疫学：細菌間の競争に関わる遺伝子の伝播が、真核生物の自然免疫機能を増強する
Nature 518, 7537 doi: 10.1038/nature13965
生物は、遺伝子の水平伝播によって、適応形質を迅速に獲得できる。細菌から真核生物への遺伝子水平伝播については、報告されている実例がまだ少ないが、細菌は転用可能と考えられる新機能の豊かな供給源である。細菌起源の遺伝子が真核生物にもたらす可能性のある有利な形質の1つに、抗菌物質生産能がある。これは、何十億年にも上る細菌同士の競合の結果として、原核生物で進化してきた能力である。Tae（Type VI secretion amidase effector）タンパク質は強力な抗菌酵素で、VI型分泌系によって競合する細菌細胞に注入されると、その細胞壁を分解する。今回我々は、tae遺伝子が真核生物に少なくとも6回伝播され、その結果生じたdae（domesticated amidase effector）遺伝子が数億年にわたって、純化選択を経て保存されてきたことを明らかにする。真核生物の分泌シグナルを獲得したdae遺伝子は、伝播を受けたレシピエント生物内で発現され、コードされている活性な抗菌毒素は、同系列の現存するTaeタンパク質とマッチする基質特異性を持っている。また、シカダニの1種であるクロアシマダニ（Ixodes scapularis）のdae遺伝子が、ライム病の病原体であるBorrelia burgdorferiの増殖を抑制することが分かった。これらの知見は、細菌間の競争に使えるように改良されてきた毒素ファミリーが水平伝播で獲得され、これまで知られていなかった抗菌活性を真核生物に付与していることを明らかにしている。細菌同士の競争によって課される選択圧が、さまざまな抗菌機能をコードする遺伝子の供給源を作り出し、真核生物の自然免疫系はこれを自身に合わせて変化させて転用していると我々は考えている。
