運動性細胞骨格タンパク質 SpeMreBの役割と制御のしくみを観察－細菌の"筋肉"でリポソームを動かすことに成功 細菌運動の再構成へ前進－
2026.10.23
ポイント
- バクテリアSpiroplasma（注1）の動きと形を作るタンパク質SpeMreB（注2）による細胞膜の変形制御の仕組みを発見
- 細胞を模したリポソーム（注3）にSpeMreBを内包することで生じる変形や膜の揺動を観察
- SpeMreBの種類とヌクレオチドの状態により、変形抑制や膜の揺動の度合いが変化することを発見
概要
長岡技術科学大学大学院工学研究科博士後期課程先端工学専攻の三谷隆大さん（研究当時 大学院生。現・八戸工業高等専門学校助教）、同研究科修士課程の西村太希さん（研究当時 大学院生）、同大学技学研究院物質生物系の藤原郁子准教授、名古屋大学大学院理学研究科の瀧口金吾講師、東京農工大学工学府の林真人特任助教、大阪公立大学大学院理学研究科の木山花日本学術振興会特別研究員PD、宮田真人特任教授らの研究グループは、細胞壁の無いバクテリアSpiroplasmaの形態と運動をつかさどるタンパク質MreB（注2）（SpeMreB）の種類ごとの役割とATP（注4）による調節機能を明らかにしました。2種類のタンパク質、SpeMreB5とSpeMreB1が、それぞれ膜を変形させる"アクセル"と、その変形を抑える"ブレーキ"として働いていることを突き止めました。この成果は、未だ解明されていない新しい生物・細胞の動き方の解明につながる知見であり、将来的には、農業や甲殻類養殖における病害の予防、細胞の動きを利用したマイクロ・ナノマシンの開発への応用も期待されます。
補足説明
（注1） Spiroplasma（スピロプラズマ）
細胞壁を持たない細菌の仲間で、マイコプラズマに近いグループに属します。細胞はらせん形をしていて、らせんの巻き方向を部分的に切り替えることで、粘り気のある液体の中を泳ぎます。昆虫や甲殻類、植物に感染する種が多く、柑橘類の病気（スタボーン病）や、カニ・エビ養殖での病気の原因になる種も知られています。
（注2） MreB、SpeMreB
MreBは細菌が持つ「細胞骨格」タンパク質で、筋肉の主成分であるアクチンと似た構造をしています。多くの細菌では、細胞の形を保つ骨組みとして働きます。SpeMreBはSpiroplasmaが持つMreBで、5種類（SpeMreB1〜5）があります。形を保つだけでなく、泳ぐための動きも生み出す点が特徴です。
（注3） リポソーム
細胞膜と同じ成分（脂質）でできた、人工の袋状の膜です。中に物質を閉じ込めることができ、医薬品や化粧品のカプセルとしても使われています。本研究では、顕微鏡で観察できる大きさのリポソームを「人工の細胞」に見立て、その中にSpeMreBを入れて膜の形の変化を観察しました。
（注4） ATP、ADP
ATP（アデノシン三リン酸）は、生物がさまざまな活動に使う「エネルギーの通貨」と呼ばれる物質です。ATPが分解されてADP（アデノシン二リン酸）になるときにエネルギーが取り出されます。SpeMreBのようなアクチンの仲間のタンパク質は、ATPとADPのどちらが結合しているかによって性質が変わります。
論文情報
論文タイトル：Coordinated Membrane Deformation Driven by a Minimal Set of Spiroplasma MreB Isoforms
著者名：三谷隆大、西村太希、木山花、アリアーサン、林真人、瀧口金吾、宮田真人、藤原郁子
掲載誌：ACS Synthetic Biology
掲載日：2026年10月14日
DOI：https://doi.org/10.1021/acssynbio.6c00327
研究内容の詳細（プレスリリース本文）
本学の研究者
物質生物系 藤原郁子 准教授
大学院工学研究科博士後期課程先端工学専攻 三谷隆大（研究当時 大学院生。現・八戸工業高等専門学校助教）
大学院工学研究科修士課程 西村太希（研究当時 大学院生）
研究者のコメント
「大学で買ったチキン南蛮丼とプロテインシェイクを片手に、学生さ