微生物学：外膜ユーティリソームは腸のバクテロイデス門細菌においてグリカンの取り込みを仲介する

バクテロイデス門の細菌はヒトの微生物相に豊富に含まれており、遠位腸において食餌や宿主に由来する非常に多数のグリカンを利用している。グリカンは、これらの細菌の細菌外膜を通過して取り込まれるが、これは膜に埋め込まれたバレルとリポタンパク質の蓋で構成されるSusCDタンパク質複合体によって仲介され、この蓋の開閉が基質の結合と輸送を促進すると考えられている。しかし、表面に露出したグリカン結合タンパク質とグリコシドヒドロラーゼも、大きなグリカン鎖の捕捉、プロセシング、輸送に重要な役割を担っている。外膜におけるこれらの構成要素間の相互作用は、ヒトの大腸微生物相による栄養素の獲得において極めて重要であるにもかかわらず、ほとんど解明されていない。今回我々は、Bacteroides thetaiotaomicronのレバン利用系とデキストラン利用系の両方について、コアとなるSusCD輸送体上に付加的な外膜構成要素が組み立てられて、グリカンを利用するための安定な装置が形成されることを明らかにし、これをユーティリソーム（utilisome）と名付けた。基質の非存在下および存在下での単粒子クライオ電子顕微鏡構造から、基質を捕捉する機構を実証する協調的なコンホメーション変化が明らかになり、ユーティリソームの各構成要素の役割が理論的に説明された。

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