京都產業大學的高田啓（現任富山縣立大學講師）等人明確出了一組能促進細菌蛋白質合成的因子。這種因子可以提高複雜結構蛋白質的合成效率。如果將其應用於利用微生物和細胞生產材料的「生物製造」領域，可有望提高產量並降低成本。
明確了促進細菌蛋白質合成的因子（供圖：富山縣立大學）
細菌和細胞以遺傳資訊爲基礎合成蛋白質，而這一合成程序需要克隆了遺傳基因資訊的設計圖「RNA」和作爲合成裝置發揮功能的「核糖體」。然而，核糖體並非任何設計圖都能因應，合成複雜結構的蛋白質時，其速度可能會減慢或停止。
研究團隊以生活在土壤中的枯草桿菌爲研究物件，鑑定出了3種促進複雜蛋白質合成的因子。經過詳細分析發現，這些因子具有與停止合成蛋白質的核糖體結合，從而重新起動合成反應的功能。
本次發現的因子相當於產生抗藥性的「ABCF因子」的祖先。研究團隊的既往研究曾發現，ABCF因子能夠使作用於核糖體的抗生素失效，從而產生抗藥性。而此次發現的因子也有類似的機制。「我們認爲，這原本是生命爲了產生功能強大的蛋白質而獲得的功能。」（高田）。
近年來，從實施去碳社會和保障經濟安全的角度出發，生物製造備受關注。2022年，美國拜登政府簽署了一項總統令，並公開了一項分析結果：「在未來10年内，全球製造業的三分之一將被生物製造取代，其市場規模將擧升至30萬億美元」。中國也將生物製造定位爲重點領域，並正在推進戰略性投資。
在全球範圍内，利用細菌等微生物生產膠原蛋白、蠶絲、蛛絲等動物性蛋白質的初創企業不斷湧現。然而，由於這些蛋白質結構複雜，急需一種能夠提高生產效率的技術。高田幹勁十足地表示：「爲了讓研究成果服務於社會，我們希望將其隊形變換成技術種。」
另一方面，如果這些因子被濫用，可能會導致人工產生抗藥性的技術。「由於該技術涉及雙重用途（軍民兩用），我們必須充分討論其工業應用的風險管理和安全。」（高田）
未來，研究人員還希望開發出能夠提高特定蛋白質生產效率的人工因子。該研究是京都產業大學與瑞典隆德大學聯合開展的國際合作研究，研究論文已經發表在英國科學期刊《Nucleic Acid Research》上。
原文：《日本經濟新聞》，2024/7/23
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nucleic Acid Research
論文：Resolution of ribosomal stalling by EF-P and ABCF ATPases YfmR and YkpA/YbiT
DOI：10.1093/nar/gkae556
