生化学研究所のクリストフ・ベッカー・ポーリー教授率いる研究チーム
「私たちは初めて、酵素複合体が腸細胞上に存在するメプリンαとメプリンβは、基質ガレクチン-3を処理することによってマイクロバイオームの組成に影響を及ぼします」と、筆頭著者でキール大学生化学研究所の学生であるシンシア・ビュルク博士は説明した。同時に、マイクロバイオーム自体がこのプロセスに影響を与えます。
研究者らは規制の相互作用を研究しているさまざまな細菌が定着したマウスモデルの酵素複合体。彼らは、健康な腸内で高度に発現され、慢性炎症性腸疾患（IBD）では減少するタンパク質分解酵素のメプリンαとメプリンβに焦点を当てました。慢性炎症性腸疾患は、潰瘍性大腸炎 (UC) およびクローン病 (CD、腸肉芽腫症) を含む一群の腸疾患です。これらの病状は両方とも進行すると、障害を引き起こしたり、死に至る場合もあります。
「一方で、私たちは機能を理解したかったのです」小腸と大腸におけるメプリンの研究、そしてその一方で、腸内微生物叢がどのように制御されているかを理解することも目的としています」と研究著者らは説明しています。メプリン プロテアーゼは腸全体に存在し、結腸内ではメプリン α/β 複合体として存在しますが、典型的な消化酵素ではありません。それらの機能を明らかにするために、研究者らは質量分析に基づく方法を使用しました。目標は、酵素複合体によって処理される基質を見つけることです。その結果、科学者たちはガレクチン-3を特定しました。
絨毛で常に生成されている腸の粘膜層の細胞の内外に存在します。ガレクチン-3 は、例えば凝集によって細菌と相互作用します。この研究は、メプリンα/βによるガレクチン-3のタンパク質分解的切断により、微生物の結合特性が変化することを示した。同時に、細菌の組成に応じて、ガレクチン-3 の酵素処理が変化します。
メプリンによるガレクチン-3のタンパク質分解プロセシング腸内のα/β はマイクロバイオームによって制御されています (A) が、マイクロバイオームの構成も調節します (B)。これは細菌の凝集において重要な役割を果たし (C)、炎症プロセスと関連しています (D)。
したがって、酵素によるガレクチン-3の切断は、メプリン α/β 複合体は、宿主マイクロバイオームの恒常性にとって重要です。クレジット: K. Bülk、生化学研究所、キール大学 (BioRender を使用して作成された画像)
科学者たちはまた、酵素がガレクチン-3 の切断により、強力な凝集 (凝集) が起こり、病原体である緑膿菌 (緑膿菌としても知られる) が除去されます。このタイプのグラム陰性菌、好気性、運動性の桿菌は水と土壌の中に生息しており、ヒトの院内感染の原因物質です。抗生物質に対する耐性が高いため、治療は困難です。
研究者らは、メプリンα/β酵素複合体によるガレクチン-3の切断が宿主微生物叢の恒常性にとって重要であると結論付けた。
続きを読む：
光合成は科学者が考えていたようには機能しないことが判明しました。今、彼らはそれをハッキングしたい
遠方の電波銀河は、地球に直接向けられたブラックホールであることが判明しました
体重と血糖値を下げる方法を見つけました。科学者は手術の効果を約束します
表紙:酵素ポリニューリジン アルデヒド エステラーゼ
寄稿者: Yang L、Hill M、Wang M、Panjikar S、Stöckigt J (2009)。土井: 10.1002/anie.200900150、 PMID 19496101