抗菌ペプチド

カエルの感染防御システム

カエルの生息環境は、水と陸圏にまたがっているため、体の外表面(皮膚)からも全身的に微生物の感染を受け易い環境にいます。しかし、多くの個体では問題なく、健康に生活をしていますが、その理由は微生物に対する防御機構である抗菌ペプチドを皮膚から分泌しているからです。カエルの皮膚は哺乳類のような被毛や鱗といった物理的な防御を持たないため、自らの皮膚の粘液腺からペプチドを含む粘液を分泌させ、化学的な生体防御システムを発達させています〔Ladram et al.2016,岩室 2017〕。カエルの皮膚の切開手術をした後に、再び水に戻しても、感染を起こさないのも、この抗菌ペプチドのおかげです。同一の個体から、それぞれ特性の異なる複数種類の抗菌ペプチドが発見されています〔茂里 2014〕。

なんで両生類はペプチドを備えたの？

抗菌ペプチドは広い範囲の微生物に作用し、これが、ピンポイントで効く抗生物質と大きく異なる点です。両生類は体内の免疫系が弱いために、微生物が侵入して来る前に防ぐようなシステムを備えました。細菌や真菌さけでなく、ウイルスにも作用するのが特徴です。

抗菌ペプチドの作用は？

抗菌ペプチドはバネのようならせん状構造で、プラスの電荷を帯びていますす。ターゲットである微生物の細胞膜はマイナスに荷電しているため、両者は引き合います。加えて、これらのペプチドやタンパク質中に見られるらせん構造は、細胞膜中の脂質と馴染み、膜を突き抜け易い、という化学的な性質があるので、その結果、抗菌ペプチドが大量に集積した部分では、微生物の細胞膜に穴を開けて死滅させます。詳しい話はいずれまたの機会に譲りますが、私たちは甲状腺ホルモンの阻害作用をもつ化学物質が、カエルの抗菌ペプチドの遺伝子発現を阻害することを見つけました（図４）。また、最近、農薬の存在下では抗菌ペプチドの効力が落ちる、という報告も出ています〔茂里 2014〕。

参考文苑
■Ladram A,Nicolas P.Antimicrobial peptides from frog skin: Biodiversity and therapeutic promises. Front Biosci.Landmark ed,21:1341–1371.2016
■岩室祥一.両生類の抗菌ペプチドとその多機能性，抗菌ペプチドの機能解明と技術利用（長岡功監修.第I編第2章.p15–27.シーエムシー出版.2017
■茂里康.カエルに学ぶ抗菌力.生物工学会誌12, 679.2014