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とを示唆している。この知見は、将来の薬剤開発においてMtb外膜を標的とするための基礎となる。