カテゴリー: Nature

Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia de Pesca, Laboratório de Biotecnologia Marinha, Brazilらのグループは、熱帯海綿 Haliclona (Reniera) implexiformisから抽出されたレクチンがある種のバクテリアに対して抗菌作用を示すことを報告しています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37075356/

海綿は、後生動物の中で最も古い海綿動物門に属する、多細胞の固着性のろ過生物であり、海洋および淡水生態系で発見された 8,500 種を超える種が報告されています。 海綿 Haliclona (Reniera) implexiformis からセファロース・マトリックスのアフィニティークロマトグラフィーによって分離されたレクチン（HiL）は、ガラクトースとその誘導体に対して特異性を示しました。

レクチンによる細菌膜上の糖鎖認識は、そのバイオフィルム形成を阻害する効果があるようです。幾つかの研究では、ガラクトース結合レクチンが細菌表面の糖鎖を認識し、グラム陽性細菌とグラム陰性細菌を区別する可能性があることが示されています。以下に示すように、本研究では、ユニークなアミノ酸配列を持つ熱帯海綿から分離された新しいレクチン（HiL）が、主に 黄色ぶどう球菌の感染を引き起こすバイオフィルム形成に対して抗菌活性を示すことがわかりました（大腸菌：グラム陰性細菌に対しては抗菌作用を示しません）。

　縦軸はバイオフィルムのクリスタル バイオレット染色の強度

Department of Protein Engineering, Faculty of Biotechnology, University of Wroclaw, Polandらのグループは、ガレクチン（Gal-1, Gal-3, Gal-7, Gal-8)が線維芽細胞増殖因子受容体（FGFR）のN-型糖鎖に結合することによりFGFRのクラスタリングが起こり、その下流にあるシグナル伝達カスケードを活性化すると報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10070233/

ガレクチンは受容体への直接作用を通じて FGF/FGFR 細胞プロセスを調節し、ガレクチン誘導 FGFR シグナル伝達の細胞への影響は、標準リガンド (FGF) によって達成されるものとは大きく異なることが実証されました。

Gal-1、-3、-7、および-8は、ヒトガレクチンの中でFGFR（FGFR1～FGFR4）の最も効果的なバインダーであり、ガレクチンの多価性によって誘起されるFGFR1のクラスタリングが、FGFR1の活性化とその下流のシグナル伝達カスケードの活性化に不可欠であることが示されました。興味深いことに、Gal-1、-3、および-8 と FGF1 が協調することによって、個々のタンパク質が作用するよりも効果的に生存細胞数が増加しました。更に、FGF1 とGal-1 およびGal-3が協調することによって、それぞれの単一タンパク質が作用した場合と比較して、グルコースの取り込みが増強されることも示されました。

東京歯科大らのグループは、α2,3-結合シアル酸含有core-2 O-型糖鎖で修飾されたMUC1は、粘表皮癌の新しい潜在的な診断マーカーになる可能性があると報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10082819/

唾液腺腫瘍は、全腫瘍の約 1%、頭頸部腫瘍の 3 ～ 6% を占めています。 粘表皮癌は、まれな唾液腺悪性腫瘍の中でも最も頻度が高い癌です。 粘表皮癌は、粘液を生成し、高度に糖鎖修飾を受けた高分子量糖タンパク質であるムチンの一種であるMUC1を異常に発現するという明確な特徴を持っています。具体的には、粘表皮癌は、シアリル化core-2 O-型糖鎖（GlcNAcβ1-6(Galβ1-3)GalNAcαSer/Thr）の修飾によって特徴付けられるMUC1を産生し、更に、そのシアル酸修飾は、α2,3結合であることが分かりました。これらの特異的なMUC1は、粘表皮癌の粘液細胞および非粘液細胞に発現していました。

College of Life Sciences, Guizhou University, 550025 Guiyang, Guizhou, Chinaのグループは、ピーナッツの根からの分泌物と善玉菌であるバルクホルデリア・パイロシニア P10菌の遺伝子発現の変化について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10061817/

ピーナッツの根からの分泌物は、主に有機酸とアミノ酸で構成されていましたが、糖、アルコール、脂肪酸、糖アルコール、糖酸などの成分も含まれていました。検出された化合物には、比較的高濃度で存在するリンゴ酸、乳酸、コハク酸、ピルビン酸、シュウ酸、クエン酸などの低分子量有機酸が含まれていました。アラニン、グリシン、プロリン、バリン、フェニルアラニン、イソロイシン、チロシン、メチオニン、スレオニン、グルタミン酸、セリン、リジン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸など、さまざまなアミノ酸も検出されました。キシロース、アロース、リキソース、およびリボースは、ピーナッツの根からの分泌物の中で最も顕著な糖であり、脂肪酸（パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミトレイン酸など）、アルコール（4-ヒドロキシフェニルエタノール、ミオイノシトール、フィトール）、糖アルコール（トレイトール、キシリトール、ソルビトール、アラビトールなど）、糖酸（ガラクトン酸、グルコン酸、トレオン酸など）、その他の成分（インドール-3-アセトアミドおよび尿素）も含まれていました。

一方、バークホルデリア・パイロシニア P10菌において発現が昂進している遺伝子は、ATP結合カセット（ABC）トランスポーター、ステロイド分解、クオラム センシング（QS）、シデロフォア グループの非リボソーム ペプチドの生合成、およびガラクトース代謝に関連しています。より具体的には、発現レベルが 1.01 ～ 5.83 倍昂進した47 個の遺伝子が、ミネラルおよび有機イオン、オリゴ糖、単糖、アミノ酸、ペプチド、鉄シデロフォア、および ATP 結合カセット サブファミリー C（ABCC）らの輸送に関連していました。 場合によっては、アルカンスルホン酸輸送に関与する ssuA-C-B 遺伝子、afuA-B-C 遺伝子（Fe3+ 輸送）、proX-W-V 遺伝子（グリシンベタイン/プロリン輸送）、および araF-H-G 遺伝子（L-アラビノース輸送）を含む遺伝子クラスター全体の転写が観察されました。更に、QS に関与する 19 の遺伝子とステロイド分解に寄与する４つの遺伝子の発現が昂進していました。シデロフォア グループ非リボソーム ペプチドの生合成に関与する３つの遺伝子とガラクトース代謝に関連する５つの遺伝子の発現レベルも昂進していました。P10菌の接着とバイオフィルム形成に関連する遺伝子の発現にも変化が見られ、グルコースとマンノース、アミノ糖、およびリボースの代謝を媒介する経路では、マンノース-1-リン酸を GDP-マンノースに変換する酵素をコードするマンノース-1-ホスホグアニルトランスフェラーゼ遺伝子 algA の発現が昂進していました。生成された GDPマンノースは、重要なエキソポリサッカライド構成要素であり、バイオフィルムの主成分であります。

Ecological Security and Protection Key Laboratory of Sichuan Province, Mianyang Normal University, Mianyang, Chinaらのグループは、優れた幅広い抗真菌活性を示す植物生育促進性根圏細菌としてのバルクホルデリア・クラジオラス KJ-34菌について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10020716/

バークホルデリア グラジオラス KJ-34 菌は、イネの根圏土壌から分離された潜在的な生物防除菌であり、複数の真菌性病原体 (即ち、Ustilaginoidea virens、Alternaria solani、Fusarium oxysporum、Phytophthora capsica、Corynespora cassiicola) に対して優れた抗真菌活性を示します。

抗真菌活性を示すこの菌株の代謝産物は、Ac-Yvad-cho、benzoylstaurosporine、TAXOL C、morellin、jubanine B、trichostatin A、thapsigargin、kabiramide B、scopolamine、enniatin B、latrunculin A、rifaximin、rigin、及び garcinone Cであると思われます。

一部のバークホルデリア菌は病原性があることに注意する必要があります。たとえば、バークホルデリア グラジオラス BSR3はイネに感染し、細菌性枯病を引き起こし、別のイネ種子媒介細菌である バークホルデリア　グルマエは、イネもみ枯細菌病を引き起こします。

Department of Horticulture and Landscape Architecture, Center for Root and Rhizosphere Biology, Colorado State University, Fort Collins, CO USAらのグループは、リンが欠乏した環境下で誘起される根からの分泌物（ガラクチノール、スレオニン、4-ヒドロキシ酪酸）が、根圏バクテリアのリンの可溶化活性を促進すると述べています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10006420/
The effect of the three root-exudate derived compounds on the enhancement of P solubilization by bacteria was assessed.

リン酸カルシウム (無機) 培地では、スレオニン、4-ヒドロキシ酪酸、ガラクチノール、どれもが、エンテロバクター及びシュードモナス菌のリンの可溶化活性を促進しました。 バチルス菌では、スレオニンと 4-ヒドロキシ酪酸のみがリン可溶化活性を促進しました。

フィチン (有機リン酸塩) 培地では、どの根圏細菌株においても、リンの可溶化活性には有意な変化はありませんでした。

Catarina Hioe, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, USAらのグループは、HIV感染がO-型糖鎖特異的なバクテリアレクチンとの相互作用によって増強されるという興味深い現象を報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9949255/

O-型糖鎖特異的レクチンSLBR-Nは、口腔共生連鎖球菌ゴルドニ株で発現し、HIV-1のα2-3 シアリル化 O-型糖鎖に特異的に結合します。本研究においては、本レクチンが無細胞ウイルス感染とCD4依存性細胞間ウイルストランスファーアッセイの両方において、驚くべきことに、HIV-1の感染をドーズ依存的に最大4 倍増強することが示されました。 しかし、不思議なことに、ハイマンノース型N-型糖鎖に特異的に結合する細菌レクチンFimHおよび Mslとの相互作用は感染性に全く影響を及ぼしませんでした。

この奇妙な現象について、SLBR-N および他の O-グリカン結合レクチンが HIV-1 感染性を増加させるメカニズムは完全には理解されていません。

CMU06とC.Z331M は、HIV-1の完全長クローン株です