岡山大学
大阪大学
愛媛県立医療技術大学
早稲田大学
米国アーカンソー大学
北海道大学
大阪公立大学
◆発表のポイント
- 糖尿病患者への膵島移植などの先進医療を支える基盤技術の一つに、ドナー組織から目的の細胞のみを取り出す酵素製剤があります。細胞の足場であるコラーゲンを消化して組織をバラバラにする目的で、病原細菌由来のコラーゲン分解酵素が使われています。
- 1990年代に岡山大学の松下治名誉教授らが細菌から同定・命名した二種類の酵素遺伝子を基礎に、2016年に二種類の安全な組換え酵素が我が国の製薬企業から発売されました。しかし、これらの酵素が効率よくコラーゲンを消化する仕組みは未だ不明でした。
- 今回の研究は、原子レベルで酵素の形と動きを調べ、組織侵襲性細菌がコラーゲンを連続して細切れにする仕組みを明らかにしたものです。この発見により組換え酵素の改良設計が可能になり、多様な移植医療、再生医療および治療に応用されると期待されます。
岡山大学の松下治名誉教授と岡山大学学術研究院医歯薬学域の武部克希助教(研究当時。現:北海道大学講師)、大阪大学大学院薬学研究科の河原一樹助教(研究当時。現:大阪公立大学講師)ら、愛媛県立医療技術大学の美間健彦教授、早稲田大学の小出隆規教授ら、米国アーカンソー大学のジョシュア・サコン(Joshua Sakon)教授らの国際共同研究グループは、組織侵襲性細菌がコラーゲン分解酵素によりコラーゲンを連続的に切断する仕組みを解明しました。
この研究成果は4月2日、英国の総合科学誌「Nature Communications」にResearch Articleとして掲載されました。
コラーゲンは、細長い三重らせんという特異な形のタンパク質です。細菌が作るコラーゲン分解酵素は、コラーゲンを取り込み、らせんをほぐして切断、その後らせん軸に沿って少しずつ前進し、コラーゲンを細切れにすると考えられます。この仕組みは、ヒトや動物が持つコラーゲン分解酵素が細長いコラーゲンの途中1カ所だけを特異的に切断する仕組みとは根本的に異なっていました。
本研究成果は、生命の進化と病原細菌による巧妙な感染機構の獲得を考える上で興味深い発見であるとともに、組換え酵素の改良設計を通じて多様な移植再生医療に応用されると期待されます。
◆研究者からひとこと
| 大阪、東京、松山、米国から研究者が何度も岡山大学鹿田キャンパスに集まって、自由な議論をしました。「実験結果をありのままに見る」、「あらん限りの知恵で実験結果が示す真実を探る」研究者の個性と哲学がぶつかり合う中で、研究が進み論文が形になるのを体験でき、ワクワクの連続でした。 タンパク質の形と働きに興味がある方!ぜひ一緒にやりましょう! | ![]() 武部 助教 |
■論文情報
論 文 名:Bacterial collagenase harnesses collagen geometry for processive cleavage.
掲 載 誌:Nature Communications
著 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2026.3.13、掲載2026.4.2
■研究資金
本研究は、独立行政法人日本学術振興会(JSPS)「科学研究費助成事業」(若手・JP23K14519研究代表 沖 大也; 基盤C・JP23K06545研究代表 松下 治; 基盤C・JP24K10218研究代表 河原 一樹)、日本医療研究開発機構(AMED)「生命科学・創薬研究支援基盤事業(BINDS)」(JP22ama121003)、乳酸菌研究会助成金(2023, 2024研究代表 松下 治)、National Science Foundation (grant 2218054, 研究代表 Joshua Sakon)の支援を受けて実施しました。また、論文掲載に当たり、the University of Arkansas Libraries Open Access Publishing Fundの支援をいただきました。

表記の論文は、研究成果の共有・可視化を促進してイノベーションを加速し社会に還元する目的で学術雑誌を通したオープンアクセスにより公開されました。表記の論文の著作権は論文著者に帰属し、クリエイティブ・コモンズ表示4.0国際ライセンス(CC-BY)に基づいてライセンスされています。このライセンスは、適切な原著作者および出典元をクレジット表示し、クリエイティブ・コモンズ・ライセンスへのリンクを提供し、変更を加えた場合はその旨を示すことを条件に、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されています。この論文に含まれる画像またはその他の第三者の素材は、素材のクレジットラインに別途記載がない限り、論文のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれます。素材が論文のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれておらず、かつ意図する使用が法令で許可されていない場合、または許可された使用範囲を超える場合は、著作権者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。本プレスリリースは、このライセンスに従って作成した二次資料です。また、図は表記の論文の図を論文著者が改変したものです。
<詳しい研究内容について>
組織侵襲性細菌が組織を壊す仕組みを解明!~移植再生医療に応用の可能性~
<研究に関するお問い合わせ>
岡山大学
名誉教授 松下 治 (Osamu Matsushita)
北海道大学
講師 武部 克希 (Katsuki Takebe)
大阪公立大学
講師 河原 一樹 (Kazuki Kawahara)
愛媛県立医療技術大学
教授 美間 健彦 (Takehiko Mima)
早稲田大学
教授 小出 隆規 (Takaki Koide)
アーカンソー大学
教授 ジョシュア・サコン (Joshua Sakon)
<広報に関するお問い合わせ>
岡山大学総務部広報課
(メール)www-adm◎adm.okayama-u.ac.jp
大阪大学薬学研究科庶務係
(メール)yakugaku-syomu◎office.osaka-u.ac.jp
愛媛県立医療技術大学 事務局
(メール)koho◎epu.ac.jp
早稲田大学広報室
(メール)koho◎list.waseda.jp
北海道大学社会共創部広報課
(メール)jp-press◎general.hokudai.ac.jp
大阪公立大学広報課
(メール)koho-list◎ml.omu.ac.jp
アーカンソー大学
Hardin Young
University Relations, University of Arkansas
(メール)hyoung◎uark.edu
※@を◎に置き換えています。
