Research press release


Nature Biotechnology

E. coli neighborhood watch

細菌のシグナル伝達分子「インドール」が、一部の細菌細胞では抗生物質耐性の直接的な原因となっていることが、今週のオンライン版『Nature Chemical Biology』の論文で発表される。今回の知見は、細菌集団に関する理解を深めるものであり、有効性の高い抗菌薬の開発に関する新たな潜在的方向性を示している。 「存続細菌」の細胞は、抗生物質投与で死滅する細胞と遺伝的には同一でありながら、既存の抗生物質で死滅させることができない。インドールは存続細菌にとって重要な細胞過程と結び付けられているが、その役割は明らかにされていなかった。 James Collinsたちは、細菌細胞が保護状態に入るためのシグナルとしてインドールが働くことを明らかにした。特に、インドールは大腸菌に対する複数の抗生物質の影響を減殺し、その分子に最もよく応答する細胞は保護のレベルも最高である。研究チームは、存続細菌の出現に関与する2つの細胞経路 — 酸化ストレス応答およびファージショック応答 — をインドールが活性化することも明らかにした。両経路を引き起こすと考えられる別の分子も同じく保護細胞が出現する要因となることは重要である。

The bacterial signaling molecule indole is the direct cause of antibiotic resistance by some bacterial cells, reports a paper published online this week in Nature Chemical Biology. These findings improve our understanding of bacterial populations and point toward a potential new direction in the development of more effective antibacterial agents. Bacterial ‘persisters’ are cells that cannot be eradicated by existing antibiotic treatments even though the cells are genetically identical to cells that are killed by the treatment. Indole has been linked to cellular processes that are important in persisters, but its role was not clear. James Collins and colleagues show that indole serves as a signal for bacterial cells to enter a protected state. In particular, it decreases the impact of several antibiotics on E. coli, with cells that respond best to the molecule also demonstrating the highest level of protection. The authors also showed that indole activates two cellular pathways - oxidative stress and phage-shock responses - that are involved in persister formation. Importantly, another molecule that could also trigger these pathways causes the same formation of protected cells.

doi: 10.1038/nchembio.915


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