クラミジア・トラコマチスの細胞内増殖は、脱メチル化を阻害することでヒストンのグローバルな過剰メチル化を引き起こす
- クラミジア・トラコマチス感染細胞の核画分で、H3K4me3に対する脱メチル化酵素活性が4分の1に低下し、脱メチル化酵素の補因子α-ケトグルタル酸の競合阻害剤であるコハク酸濃度が2倍に増加した。
- 培養液へのジメチルケトグルタレート(DMKG)または鉄の添加によりヒストンの過剰メチル化が減少し、DMKG添加は感染応答遺伝子の約3分の1の転写を変化させた。
- ヒストン過剰メチル化は細菌量と正の相関を示し、抗生物質治療により予防された。
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骨髄細胞における訓練された免疫応答の代謝サポート
訓練免疫(TI)は、初期刺激とは異なる性質であっても、二次的な挑戦に対して強化された応答を発達させる長期的な能力を特徴とする、自然免疫記憶の一形態である。このプロセスは、活性化エピジェネティックマークの存在と代謝適応という、確立されたいくつかの特徴によって媒介される。活性化エピジェネティックマークは免疫関連遺伝子の発現をプライミングし、訓練された単球およびマクロファージの二次刺激後のサイトカイン産生増加の直接的な駆動力となる。訓練刺激は、解糖系と乳酸産生のアップレギュレーションや、フマル酸蓄積につながるグルタミン分解の活性化などの特定の代謝適応も誘導し、それがエピジェネティック変化を促進する…
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マクロ進化に着想を得たアプローチによる新規抗生物質耐性メカニズムの解明
- マイコバクテリウム属の複数種からなるライブラリを構築し、系統的な抗生物質耐性プロファイルの比較を初めて実現した
- 種レベルでは抗生物質の菌体内蓄積はその効力と相関しないことを発見
- マイコバクテリウムにおけるリファマイシン耐性は主に抗生物質修飾によることを解明(結核菌とは異なるメカニズム)
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結核菌の外膜の動的な構造を全原子シミュレーションで解明
結核菌(Mtb)のユニークな細胞外膜は、治療介入を困難にする要因となっている。本研究では、分子動力学シミュレーションを用いてMtb外膜の全原子モデルを初めて構築した。α-ミコール酸は、338K付近の相転移を示す熱的安定性を持つ拡張構造をとり、膜の安定化に寄与する。PDIMやPATなどの脂質は、膜の不均一性を引き起こし、脂質秩序を低下させる。シミュレーションされた外膜は、グラム陰性菌の外膜とは異なり、内層は秩序があり、外層は無秩序な構造を示した。この脂質再分布、脂質秩序の低下、非対称な流動性勾配は、Mtb外膜が宿主由来のストレスに抵抗し、抗生物質の浸透を制限することで、菌の生存を促進しているこ…
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メタボロミクス解析により、小児敗血症サブタイプにおける代謝物の違いと診断バイオマーカーの可能性を特定
本研究では、メタボロミクスを用いて小児敗血症の原因となる病原体間の代謝プロファイルの違いと潜在的なバイオマーカーを特定した。MetaboLightsデータベースから細菌性およびウイルス性小児敗血症の血清メタボロームプロファイルを収集し、主成分分析(PCA)や部分最小二乗判別分析(PLS-DA)を用いて代謝的差異を探索した。14個の差次的代謝物が同定され、主に窒素代謝、アルギニン生合成、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸の代謝に関連していた。特に、コリン、グルタミン酸、グルタミンは細菌性小児敗血症とウイルス性小児敗血症の間で高い識別能力を示した。Extreme Gradient Boost…
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