単細胞古細菌の運動構造はどのように表面に固定されているのか

原核生物は、細胞核を持たない単細胞生物であり、細菌と古細菌に分類されます。 古細菌については、病原体がまだ報告されていないため、研究はあまり行われていません。 古細菌が最初に分離されたのは、高温の硫黄泉や深海の温泉、極度に塩分濃度の高い湖などの生息地であった。 そのため、科学者たちは長い間、アーキアはこのような極限環境でしか増殖できないと思っていた。 しかし、古細菌はバクテリアと同じように、腸内フローラや人間の皮膚など、ほとんどすべての場所に生息していることが分かってきた。

微生物にとって重要なことは、自分で動けることです。

微生物にとって自力で移動できることは重要で、生活環境が悪化しても、自力でより良い環境を見つけることができる。 細菌の運動構造である鞭毛は、30年以上にわたって詳細な研究が行われてきた。 鞭毛は、最大50個のタンパク質が一定の順序で組み合わされたものである。 その結果、タンパク質フィラメントでできた鞭が、プロペラのように機能するようになった。

ほんの数年前までは、古細菌も鞭毛を使って移動していると考えられていました。 しかし、古細菌のゲノムを初めて解読したことで、細菌と古細菌の運動構造の明らかな違いが明らかになった。 古細菌はアーキエラムと呼ばれる構造を使って泳いでいることがわかったのだ。 モデル生物であるSulfolobus acidocaldariusでは、わずか7つのサブユニットで構成されているが、この単純な構造にもかかわらず、鞭毛と同等の性能を実現している。 これまで、アーキエラムを構成するサブユニットの構造研究は、ほとんど行われていない。 Albers教授の研究チームは2年前にモータータンパク質FlaIの構造を発見し、FlaX、FlaHとともにアーキエラムのモーター複合体を形成していることを明らかにした。 今回発表された論文では、モデル生物唯一の細胞壁タンパク質に特異的に結合し、そこにしっかりと固定されるタンパク質FlaFについて述べられている。 「古細菌はこうした細胞壁や細胞表面の構造を使って環境と、ひいてはヒトの細胞と相互作用することができるのです」とアルバースは言う。

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