バラマイシン

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バラマイシン
バラマイシン
識別子
生物	キイロショウジョウバエ
シンボル	バラ
ユニプロット	Ｃ０ＨＬＺ９
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バラマイシン（ Bara）は、ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の抗菌ペプチド遺伝子である。バラマイシンはハエの免疫応答の重要な要素であり、ハエの血リンパで検出された最も豊富な免疫ペプチドのうち、全身感染後に高濃度になることが初めて報告された24のペプチドのうち9つは、 BaraA遺伝子によるものである。^[1]^[2]^[3]

語源

バラマイシン遺伝子の名前は、ワンピースのキャラクター「バギー」に触発され、バラマイシンの前駆体が複数のサブペプチドに分解されることから、物が壊れることを意味する日本語の表現「バラバラ」に由来しています。^[3]

活動

バラマイシンAの前駆体タンパク質は、 IM10様、IM22、IM24の3つの異なるドメインに分けられます。バラマイシンAの前駆体からは、1つのIM24ペプチド、3つのIM10様ペプチド、1つのIM22ペプチドを含む5つのサブペプチドが生成されます。^[3]

免疫反応

バラマイシン遺伝子は、 Toll経路抗真菌免疫応答の一部である。 ^[1]^{[2]遺伝的に}BaraAを欠くハエは、Beauveria bassianaやMetarhizium 種などの昆虫病原性真菌による感染を受けやすいが、 Enterococcus faecalis細菌感染にもある程度の感受性を示す。 ^[3]^[4] BaraAのIM10様ペプチドは、BaraA遺伝子によって生成される抗真菌ペプチドとして具体的に提案されている。^[3] IM22およびIM24ペプチドの潜在的活性は不明である。バラマイシンタンパク質のいくつかの要素は、感染後の行動反応も制御している可能性があり、バラマイシンを欠くハエは免疫活性化後に直立した羽の表現型を示す。^[3]

神経系

抗菌ペプチドと神経ペプチドには多くの共通点がある。^[5]ペプチドの主要機能がどちらか一方である場合、その区別はしばしば不明瞭である。^[6]^[7]D. melanogasterのバラマイシン遺伝子ファミリーには、免疫誘導性のBaraAと、非免疫性の 2 つのバラマイシン遺伝子BaraBおよびBaraCが含まれる。BaraBおよびBaraC遺伝子は、それぞれ神経系、ニューロン、またはグリアで発現する。進化学的研究によると、IM24 ドメインは、神経系でのバラマイシン機能に関与するバラマイシン前駆体の重要な要素である。この発見は、抗菌ペプチドと神経ペプチドが、単一ペプチドの二重作用だけでなく、サブペプチドの異なる作用機序によって免疫または神経の役割を果たす可能性があることを示唆している。^[8]

BaraA変異体では神経毒の注入後の回復率も低下するが、ハエの神経系のグリア細胞でBaraAを発現させることで回復率はいくらか改善される。 ^[4] IM10様ペプチドの抗真菌活性の説明と合わせて^[3] 、 BaraA遺伝子は免疫抗菌剤と微生物毒素に対する宿主の回復力を促進する因子の両方をコードしている。^[4]

参考文献

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さらに読む

FlyBase BaraA: http://flybase.org/reports/FBgn0288447
FlyBase BaraB: http://flybase.org/reports/FBgn0033353
FlyBase BaraC: http://flybase.org/reports/FBgn0050285

[Utt1998-1] Uttenweiler-Joseph S, Moniatte M, Lagueux M, Van Dorsselaer A, Hoffmann JA, Bulet P (1998 年 9 月). 「ショウジョウバエの免疫応答中に誘導されるペプチドの差分表示: マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析法による研究」.米国科学アカデミー紀要. 95 (19): 11342–11347. Bibcode :1998PNAS...9511342U. doi : 10.1073 /pnas.95.19.11342 . PMC 21644. PMID 9736738.

[Levy2004-2] レヴィ F、ラベル D、シャーレット M、ビュレット P、ホフマン JA、エーレト・サバティエ L (2004 年 9 月)。「ショウジョウバエの全身性免疫応答のペプチドミクスおよびプロテオーム解析」。ビオキミー。86 (9–10): 607–616。土井：10.1016/j.biochi.2004.07.007。PMID 15556270。

[Han2021-3] Hanson MA、Cohen LB、Marra A、Iatsenko I、Wasserman SA、Lemaitre B（2021年8月）。「ショウジョウバエのバラマイシンポリペプチド遺伝子は真菌感染から保護する」。PLOS Pathogens。17 （8）： e1009846。doi ：10.1371 / journal.ppat.1009846。PMC 8423362。PMID 34432851。

[:0-4] Huang, Jianqiong; Lou, Yanyan; Liu, Jiyong; Bulet, Philippe; Cai, Chuping; Ma, Kaiyu; Jiao, Renjie; Hoffmann, Jules A.; Liégeois, Samuel; Li, Zi; Ferrandon, Dominique (2023-03-21). 「Toll経路エフェクターは、真菌または細菌によって分泌される異なる毒素からショウジョウバエを特異的に保護する」。米国科学アカデミー紀要。120 ( 12 ): e2205140120。Bibcode :2023PNAS..12005140H。doi : 10.1073 /pnas.2205140120。ISSN 0027-8424。PMC 10041126 。PMID 36917667。

[5] ^ Brogden KA、Guthmiller JM、 Salzet M 、 Zasloff M (2005 年6月)。「神経系と自然免疫: 神経ペプチドのつながり」( PDF)。Nature Immunology。6 (6): 558–564。doi :10.1038/ni1209。PMID 15908937。S2CID 33329267 。

[6] Zasloff M (2021年2月). 「古代の神経ペプチドが脳を感染から守る」.米国科学アカデミー紀要. 118 (5): e2023990118. Bibcode :2021PNAS..11823990Z. doi : 10.1073 /pnas.2023990118 . PMC 7865180. PMID 33436393.

[7] Klimovich A, Giacomello S, Björklund Å, Faure L, Kaucka M, Giez C, et al. (2020年7月). 「プロトタイプペースメーカーニューロンは常在微生物叢と相互作用する」.米国科学アカデミー紀要. 117 (30): 17854–17863. Bibcode :2020PNAS..11717854K. doi : 10.1073/pnas.1920469117 . PMC 7395494. PMID 32647059 .

[8] ^ Hanson MA、Lemaitre B（2022年6月）。「神経コンテキスト のためのモジュラー抗菌ペプチド遺伝子の繰り返し切断」。PLOS Genetics。18 （6）：e1010259。doi ：10.1371 / journal.pgen.1010259。PMC 9246212。PMID 35714143。