「タンパク質の変異が細胞が互いに通信する方法にどのように影響するかを理解することに興味があります」と、UCサンディエゴのバイオエンジニアリングの教授であり、この研究の上級著者であるジェフ・ハスティは、Journal Molecular Systems Biologyで11月10日に発表しました。 「これは重要です。なぜなら、それは、変異が癌などの病気にどのように寄与するか、そしてそれらの変異を標的とする新しい治療法を開発する方法を理解するのに役立つからです。」
この研究では、Hastyと彼のチームは、Bacterium vibrio fischeriの細胞シグナル伝達に関与しているLuxrとLuxiと呼ばれるタンパク質のペアに焦点を合わせました。 V. fischeriは、特定の魚やイカの軽い臓器に住んでいる生物発光細菌です。 V. fischeri細胞が特定の化学物質にさらされると、LuxrとLuxiは相互作用して、光を放出する酵素であるルシフェラーゼを生成する遺伝子を活性化します。
研究者は、蛍光共鳴エネルギー伝達（FRET）と呼ばれる手法を使用して、LuxrとLuxiの相互作用を測定しました。 FRETは、あるエネルギーがある蛍光分子から別の分子に移動するプロセスです。研究者は、1つの蛍光分子をLuxrに、別の蛍光分子をLuxiに添付し、2つの分子間のエネルギー移動量を測定するために顕微鏡を使用しました。
研究者は、LuxrまたはLuxiのいずれかの変異が2つのタンパク質間の相互作用に影響を与える可能性があり、相互作用の強度は光産生のレベルと相関していることを発見しました。これは、LuxrとLuxiの相互作用を妨げる変異により、V。fischeri細胞が光の生成を引き起こす化学信号に対する反応性を低下させる可能性があることを示唆しています。
研究者はまた、LuxrとLuxiの変異が、それらが発生したコンテキストに応じて異なる効果をもたらす可能性があることを発見しました。たとえば、V。fischeriのある株におけるLuxrとLuxiの相互作用を妨げた突然変異は、別の株で同じ効果を持っていませんでした。これは、突然変異の効果はコンテキスト依存性であり、その効果を解釈するときに突然変異が発生する特定の環境を考慮することが重要であることを示唆しています。
「私たちの研究は、タンパク質相互作用に対する変異の影響を定量的な方法で測定する方法を提供します」とHasty氏は述べています。 「この情報は、突然変異がどのように病気に寄与し、それらの変異を標的とする新しい治療法を設計する方法を理解するのに役立ちます。」
Hastyに加えて、この研究はUC San Diegoの大学院生であるAlexander Wongとポスドク研究者のMichael Harringtonによっても共同執筆されました。この研究は、国立衛生研究所によってサポートされていました。
