理化学研究所(理研)開拓研究所の鈴木志野主任研究員、網藏和晃研究員、理研生命機能科学研究センターの清水義宏チームディレクター、海洋研究開発機構超先鋭研究開発部門の石井俊一主任研究員(理研開拓研究所客員研究員)の共同研究グループは、極小細胞群として知られるCPRバクテリアにおいて、細胞内でタンパク質合成を担うリボソームの「組み立て(生合成)」に必須とされてきた複数の遺伝子が、多様な組み合わせで欠失し得ることを、3万種以上の高品質ゲノム情報の解析から発見しました。
共同研究グループは、新たに構築したCPRバクテリアの完全長ゲノムのデータを含む高品質なゲノム情報から、リボソーム生合成過程の多様性を包括的に解析しました。その結果、通常全ての細菌が共有する生合成関連遺伝子の一部が異なるパターンで失われていることを明らかにしました。同時に、極小微生物内では、リボソーム生合成プロセスを担う酵素とリボソーム本体の構造が協調的に進化(共進化)していることが示されました。
本研究成果は、生命の進化的多様性に新たな視点を提供し、リボソームの組み立てや構造の理解、リボソームの改変を伴うタンパク質生産手段の向上や機能性タンパク質の創出に貢献すると期待できます。
本研究は、科学雑誌「Molecular Biology and Evolution」(2025年12月号掲載)に先立ちオンライン(2025年11月24日付)に掲載されました。
図. リボソームの構築に使うバクテリア共通の必須遺伝子群が極小微生物群内で多様な形で欠失
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