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科学者は抗菌特性を持つ人工粘液を生成します

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少しひどいかもしれませんが、粘液は私たちの体の中で重要な役割を果たしています。 今回、MITチームはこの物質の人工バージョンを作成することに成功し、それが本物の粘液よりもさらに効果的な抗菌剤であることを示しました。

粘液は、外界と接触する体内の表面、つまり鼻、口、喉、胃腸管を覆っています。 これらの敏感な組織を湿った状態に保つために存在しますが、それはまた、 私たちを守る 細菌などの外敵の脅威から守ります。

粘液を構成するタンパク質であるムチンが、細菌同士のコミュニケーション能力、毒素の産生能力、宿主細胞への付着能力など、細菌のいくつかの重要な機能を妨げる可能性があることが研究で判明しました。 これらの能力を再現することで、細菌の抗生物質耐性を引き起こす可能性が低い、有用な抗菌材料が作成できる可能性があります。

「私たちは、ムチンのどのような特徴がその活動にとって重要であるかを本当に理解したいと考えており、それらの特徴を模倣して微生物の毒性経路をブロックできるようにしたいと考えています」と、この研究の上級著者であるローラ・キースリングは言う。

しかし、問題があります。 ムチンは細長いボトルブラシのような形をしており、側面から突き出たグリカンと呼ばれる糖分子を伴うアミノ酸の骨格で構成されています。 これらのタンパク質はサイズが大きく、形状が複雑であるため、科学者が複製するのは困難です。

新しい研究では、チームはムチンを作成する新しい方法を使用しました。 彼らは、タングステンベースの触媒を使用して、炭素環を広げて炭素-炭素二重結合を含む線状分子を形成した。 重要なのは、これにより二重結合の「シス」配置が生成され、炭素原子の片側に化学基が結合したことです。 これは、グループが反対側に表示される「トランス」構成とは対照的です。

さまざまな種類のムチンの構造。 合成シスポリマー (中央) は最高レベルの抗菌活性を示しました。
さまざまな種類のムチンの構造。 合成シスポリマー (中央) は最高レベルの抗菌活性を示しました。

ACS

研究チームは、このシス構造は天然のムチンの形状に近く、より水溶性が高いことを発見した。 次のテストでは、研究者らは合成ムチンをコレラの原因となる細菌が生成する毒素にさらしました。 彼らは、合成シスポリマーがトランスポリマーよりもこれらの毒素の捕捉に優れているだけでなく、天然ムチンよりも優れていることを発見しました。

研究チームによれば、これは有望な始まりであり、グリカンに微調整を加えることでさらに改良できる可能性があるという。 それが今後の研究の焦点となるでしょう。

研究は雑誌に掲載されました ACSセントラルサイエンス.

情報源: マサチューセッツ工科大学(MIT)

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出典: https://newatlas.com/science/artificial-mucus-antichemical/

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