这是冈山大学、大阪大学、爱媛县立医疗技术大学、早稻田大学、美国阿肯色大学、北海道大学和大阪公立大学联合研究成果的新闻稿。 2026年5月4日(令和8年) 国立大学法人冈山大学 https://www.okayama-u.ac.jp/ ◆发表重点 支持糖尿病患者胰岛移植等先进医疗的基础技术之一是酶制剂,它能从供体组织中仅提取目标细胞。为了消化作为细胞支架的胶原蛋白并分解组织,使用了源自病原细菌的胶原酶。 基于1990年代冈山大学名誉教授松下治等人从细菌中鉴定并命名的两种酶基因,两种安全的重组酶于2016年由日本一家制药公司推出。然而,这些酶如何有效消化胶原蛋白的机制仍然不明。 本次研究在原子层面调查了酶的形状和运动,阐明了组织侵袭性细菌连续切割胶原蛋白的机制。这项发现预计将使得重组酶的改良设计成为可能,并应用于多种移植医疗、再生医疗和治疗。 ◆概 要 国立大学法人冈山大学(总部:冈山市北区,校长:那须保友)的名誉教授松下治、冈山大学学术研究院医齿药学域的武部克希助教(研究当时;现为北海道大学讲师)、大阪大学大学院药学研究科的河原一树助教(研究当时;现为大阪公立大学讲师)以及爱媛县立医疗技术大学的美间健彦教授、早稻田大学的小出隆规教授、美国阿肯色大学的乔舒亚·萨孔(Joshua Sakon)教授等组成的国际联合研究团队,阐明了组织侵袭性细菌通过胶原酶连续切割胶原蛋白的机制。 这项研究成果于2026年4月2日作为研究论文发表在英国综合科学期刊《自然通信》(Nature Communications)上。 胶原蛋白是一种具有独特细长三螺旋结构的蛋白质。细菌产生的胶原酶被认为会摄取胶原蛋白,解开螺旋并切割,然后沿着螺旋轴逐渐前进,将胶原蛋白细碎化。这种机制与人类和动物胶原酶仅在细长胶原蛋白的途中一个特定位置进行切割的机制根本不同。 这项研究成果是思考生命演化和病原细菌获得巧妙感染机制方面的一个有趣发现,同时也预计将通过重组酶的改良设计应用于多种移植再生医疗。 ◆武部克希助教(研究当时)的一句话 来自大阪、东京、松山和美国的研究人员多次聚集在冈山大学鹿田校区,进行了自由讨论。在研究人员「如实看待实验结果」、「穷尽智能探索实验结果所揭示的真相」的个性和哲学碰撞中,我体验了研究的进展和论文的成形,充满了兴奋。 对蛋白质形状和功能感兴趣的人!一起来做吧! ◆论文信息 论文名称:Bacterial collagenase harnesses collagen geometry for processive cleavage. 刊载期刊:《自然通信》(Nature Communications) 作者:Hiroya Oki, Katsuki Takebe, Adjoa Bonsu, Kazunori Fujii, Ryo Masuda, Nicholas Henderson, Takehiko Mima, Takaki Koide, Mahmoud Moradi, Osamu Matsushita*, Joshua Sakon*, Kazuki Kawahara* D O I:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71099-3 受理2026年3月13日,刊登2026年4月2日 ◆研究经费 本研究获得了独立行政法人日本学术振兴会(JSPS)「科学研究费助成事业」(青年研究奖,JP23K14519,研究代表者:冲大也;基础研究C,JP23K06545,研究代表者:松下治;基础研究C,JP24K10218,研究代表者:河原一树)、日本医疗研究开发机构(AMED)「生命科学・创药研究支持基盘事业(BINDS)」(JP22ama121003)、乳酸菌研究会助成金(2023, 2024,研究代表者:松下治)和国家科学基金会(National Science Foundation,拨款2218054,研究代表者:Joshua Sakon)的资助。论文发表时也得到了阿肯色大学图书馆(the University of Arkansas Libraries)的支持。 关键字: