細菌が産生する抗ファージ低分子 - タンパク質を介した防御を越えて

微生物学の動向

レビュー| 31巻1号, p92-106, 2023年1月1日発行
細菌が産生する抗ファージ低分子 - タンパク質を介した防御を越えて
アエル・ハーディー
ラリッサ・ケバー
ジュリア・フルンツケ
Published:August 26, 2022DOI:https://doi.org/10.1016/j.tim.2022.08.001
PlumX メトリクス

ハイライト
細菌は多量の代謝産物を生産するが、この代謝産物の多様性がファージからの防御に果たす役割は、ごく最近になって理解されるようになった。
原核生物バイペリンが生産するアントラサイクリン、アミノグリコシド、鎖状ターミネーターは、現在知られている抗ファージ低分子の主要なクラスである。
アミノグリコシドは、抗菌作用と抗ファージ作用の両方を持ち、この2つの機能により、分子のマルチタスクの興味深い例となる。
分泌された抗ファージ代謝産物は、細菌群集を保護する可能性があり、多細胞の防御戦略として機能することが期待される。
細菌集団は、バクテリオファージ（以下、ファージ）によるウイルス捕食の脅威に常にさらされている。これに対し、細菌はファージに対する様々な防御機構を進化させてきた。しかし、これまで報告されてきた抗ファージ防御システムの大部分は、単細胞レベルで作用するタンパク質やRNA複合体を介したものであった。ここでは、最近報告された抗ファージ分子を中心に、低分子ベースのファージ感染防御戦略について概説する。重要なことは、排泄された小分子によってファージ感染が阻害されることで、細菌群全体を保護できる可能性があり、これらの抗ファージ戦略の生態学的意義が浮き彫りになっていることである。細菌の代謝産物の膨大なレパートリーを考慮すると、今後、抗ファージ分子のリストはさらに拡大されることが予想される。
キーワード
バクテリオファージ
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ファージ防御
化学防御
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全文
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スコープス(37)
PubMed
クロスリファレンス
グーグルスカラー
用語解説
アミノグリコシド
Streptomyces属やMicromonosporas属が天然に生産する抗菌薬。30Sリボソームサブユニットに結合し、細菌の翻訳を阻害する。抗菌作用のほか、近年、抗ファージ作用も発見された。
アントラサイクリン系抗生物質
ストレプトマイセスが生産するDNAインターカレーション抗生物質で、抗腫瘍作用と抗ファージ作用があります。
生物活性誘導型分画
抽出物をクロマトグラフィーで分離し、純粋な生物学的活性化合物を単離する方法。
化学防御
低分子化合物を用いたファージ感染防御法
ストレプトマイセス
放線菌門のグラム陽性菌の一種。主に土壌中に生息し、菌糸の発達と複雑な二次代謝を特徴とする。また、生理活性物質の重要な生産者の一人である。
バイペリン
真核生物のウイルス抑制タンパク質で、リボヌクレオチドを鎖状ターミネーターに変換することにより、ウイルス遺伝子の転写を阻止する。原核生物にもバイペリンのホモログが存在し、原核生物バイペリン（pVips）と呼ばれ、真核生物と同様の作用機序でファージ感染を阻害する。
論文情報
出版年
オンライン公開 2022年8月26日
識別情報
DOI: https://doi.org/10.1016/j.tim.2022.08.001