Department of Medicine, Icahn Genomics Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, USAらのグループは、ヒトの腸内共生微生物叢における細菌レクチンの解明機能と多様性について報告しています。
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29949-3
複数の患者の便サンプルの共生腸内細菌から見つかったひとつの共生細菌エフェクター遺伝子（Cbeg）ファミリーは、レクチンをコードすると予測されるまだ良く解明されていない遺伝子（Cbeg4やCbeg5など）で構成されています。
Cbeg4とCbeg5の予測ドメイン分析により、両方の遺伝子が分泌シグナルペプチド、フィブロネクチン3型ドメイン（Fn; IPR003961）および糖鎖結合モジュールドメイン（CBM、CBM6-CBM35-CBM36_like_2、IPR033803）を含むタンパク質をコードしていることが明らかになりました。 Uniprotデータベースで見つかったCBM6-CBM35-CBM36_like_2 糖鎖結合ドメインを含むと予測される865個のタンパク質のうち、108個の異なるドメインアーキテクチャと2つの機能的に特徴付けられたタンパク質が特定されました。 CBM6-CBM35-CBM36_like_2ドメインを持つふたつの機能的に特徴付けられたタンパク質は酵素であり、レクチンではありませんでした。 ひとつはバチルス菌から分離されたキサンタンリアーゼであり、もうひとつは、キイロタマホコリカビから分離されたゴルジ輸送酵素（ゴルベシン）でした。 SWISS-MODELによるCbeg4およびCbeg5タンパク質配列の分析は、Cbeg4およびCbeg5が単量体タンパク質として存在することを示唆しています。 Cbeg4およびCbeg5のドメインアーキテクチャは、共生バクテロイデス種に固有であり、機能的に特徴付けられた既知のレクチンとは異なっています。
この未知のレクチンが結合する糖鎖は、共通のGalβ1–3GlcNacβ1–2Manα1–3Manモチーフを共有しているようです。 Glyconnectデータベースでは、このN-型糖鎖の下部構造は、末梢血単核細胞（PBMC）から生成されたデータセットで最も頻繁に見られます。これらのことから、Cbeg4およびCbeg5は、白血球関連のN-型糖鎖構造に結合するレクチンであるように見えます。
実際、CD14+単球、CD16+単球、およびcDC2樹状細胞の場合、Cbeg5はIL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、およびTNFαをドーズ依存的に増加させました。 Cbeg5は、CD1c-CD14-CD16-CD11c+骨髄細胞（mCD11c）のサイトカイン産生にも影響を及ぼしました。これらの4つの細胞集団（CD14+単球、CD16+単球、cDC2樹状細胞、およびmCD11c細胞）におけるサイトカインの誘導は、PBSコントロールと比較して100倍を超える割合で顕著な増加を示しています。今日まで、ヒトの共生細菌叢におけるレクチンの役割というのは、接着としての機能、または細菌の代謝機能における糖鎖への結合とその輸送に焦点を合わせてきました。上記のPBMCとの相互作用で例証されたCbeg5の機能分析は、ヒトの共生細菌叢におけるレクチン機能の多様性が粘膜免疫系の調節にまで及ぶ可能性があることを示唆しています。
ヒトの共生細菌叢によってコードされるレクチンは、明らかに生物学的に関連性があり、機能的にも多様でもありますが、まだほとんど研究されていない対象です。これらのレクチンの体系的な調査は、ヒトの共生細菌叢が健康と病気にどのように寄与するかについての私たちの理解を向上させることに繋がると考えられます。
