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  • 研究
  • 2025.07.03
  • 細菌を細胞分裂させるタンパク質が連携して働く仕組みを解明 ~次世代抗菌薬やマイクロマシン開発を加速させる画期的な成果~(松村浩由教授らの研究チーム)

  •  立命館大学大学院生命科学研究科の日比野滉太さん(2024年度博士課程前期修了)、上村菜月さん(2023年度博士課程前期修了)、飛田駿吾さん(博士課程前期)、加藤夕貴さん(2024年度博士課程前期修了)、上原了助教、松村浩由教授らの研究チームは、タンパク質が密集しながらもダイナミックに動き続けることで進行する、細菌の細胞分裂の巧妙な仕組みを世界で初めて解明しました。本研究では、細菌の細胞分裂において必須となるFtsZというタンパク質と、その働きを助けるZapAが連携する様子を静的な「姿(立体構造)」と動的な「動き」の両面から捉えることに成功しました。この成果は、最先端技術であるクライオ電子顕微鏡(注1)と高速原子間力顕微鏡(注2)を駆使したもので、新しい抗菌薬の精密な設計やマイクロマシン開発に道を拓くものとして期待されます。
     本研究成果は、2025年7月1日(現地時間)に”Nature Communications”のオンライン版で発表されました。


    <研究成果の概要>
     細菌が自らを複製して増える細胞分裂は、生命の最も基本的な現象の一つです。本研究では、この細胞分裂の際に働く二種類のタンパク質が連携する巧妙な仕組みを、世界で初めて解明することに成功しました。
    細菌が分裂する時、まずFtsZというタンパク質が、細胞の内側で輪のような構造(Zリング)を作って細胞を内側から締め上げます。そしてZapAという別のタンパク質が、FtsZのひも(フィラメント)を束ねることを助けています。本研究は、超高性能なクライオ電子顕微鏡を用いて、FtsZとZapAが結合した状態の立体構造を原子レベルで初めて明らかにしました。さらに、高速原子間力顕微鏡によって、ZapAがFtsZに結合したり離れたりする動的なプロセスを動画として捉えることにも成功しました。
     タンパク質の「姿」と「動き」の両面から仕組みを解明した本成果は、細菌が増殖する根本を理解する上で非常に重要です。将来的には、この仕組みを標的として細菌の増殖を止める新しい抗菌薬の開発や、生体膜を自在に変形させる超小型機械(マイクロマシン)の創出に繋がることが期待されます。


    本研究の詳細については、下記URLをご参照ください。

    プレスリリース(メディア向け)