歴史

バクテリオシンは、抗菌作用を持つリボソーム産生の小型ペプチドである。 バクテリオシンは、一般的に非常に狭い特異性を持ち、しばしば類似の細菌種または菌株を標的としていると説明される。 バクテリオシンの中には、文献と一致するように、広い活性スペクトルを持つものがある。

以下の動画は、バクテリオシンが細菌の増殖にどのような影響を与えるかを説明したものである。 上の動画は、大腸菌の通常の増殖（LB培地で2時間、その後バクテリオシンを含まない溶液で8時間増殖）を示している。 下のビデオは、同じ条件下で、バクテリオシンを添加した溶液中で増殖した大腸菌の様子である。 (タイムラプス顕微鏡とULBのCellular and Molecular Microbiology labのマイクロ流体デバイスを組み合わせたもの)

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歴史

バクテリオシンの歴史は、ベルギー人科学者アンドレ・グラシアから始まりました。 1925年、抗菌作用を持つ細菌を探索した結果、グラティアはコリシンの活性を報告し、これが最初のバクテリオシンとして知られるようになりました。 この発見は、1928年にAlexander Flemingが抗生物質ペニシリンを発表し、1915年にFrederick Twort、1917年にFélix d’Hérelleがバクテリオファージの活性を独自に観測したのと同時期に起こった。

バクテリオシンは、その生態への理解不足から生産が難しく、微生物の増殖を抑制する安定性が低いことから、抗生物質のように注目を浴びることはなかった。 そのため、20世紀後半から現在に至るまで、化学合成された広域抗生物質が主流となっている。 バクテリオファージについても同様の問題がありましたが、バクテリオファージは d’Hérélle と George Eliava の研究によりグルジアの国やロシア、ポーランドで広く医学的に使用されています バクテリオファージの乳業での使用は、米国やオランダでも商業化されています

現在、バクテリオシンの使用は食品産業で最も頻繁に行われています。 多くのバクテリオシンはグラム陽性種、特にLactoccocus sp.などの乳酸菌によって生産される。 ナイシンはこれらのバクテリオシンの中で最も広く使用されており、食品保存料として作用し、FDAからGRAS（一般に安全と認められる）ステータス、欧州連合では保存料（食品添加物）として承認されている（E234).

抗菌剤耐性（AMR）

抗菌剤耐性（AMR）の出現は、人間の健康にとって大きなマイナス影響を及ぼします。 医療および産業用途における抗生物質の使用量を減らすことは、環境中に放出される抗生物質の量を減らすための共通の目標であるべきです。 バクテリオシンは、この問題を解決するための有望なアプローチとなる。 さらに、バイオファーメンターの産業応用において抗生物質の使用を避けることは、生産コストを削減し、代謝出力を生産に集中させるのに役立ちます。

学術研究の新しい展開

バクテリオシンは、細菌のコミュニケーションと生態系において役割を果たすことでも知られています。 例えば、腸や口腔は、何千種類もの細菌が生息している人体の一部である。 これらの細菌は、人間の健康にとって有益であることが多いのですが、ストレスの多い環境に置かれ続け、餌や場所を奪い合うように生活しています。 ヨハン・ミニョレ博士（現シンギュロン社R&Dプロジェクトマネージャー）は、パスカル・ホルス教授の研究室（UCL/LIBST）で研究していたとき、ヒトの腸内常在菌であるStreptococcus salivariusがコミュニケーションフェロモンを使って、2つの反応を同時に引き起こすことを実証しました。 これらの毒素またはS.サリバリウスの非変換性変種は、黄色ブドウ球菌やいくつかの連鎖球菌などの有害な多重耐性スーパーバグを殺すために医療目的で使用することができる（Mignolet et al 2018; PMID: 29444418; DOI: 10.1016/j.celrep.2018.01.055）。

Mignolet et al, 2018から引用したこの図は、4種類の連鎖球菌モデルにおけるバクテリオシンコード遺伝子の能力参入と発現を誘発する異なる転写カスケードを示している。 S. salivarius、S. thermophilus、S. mutans、pneumoniaeの4つです。 特に興味深いのは、S. SalivariusではBlpRH/BlpCバクテリオシン制御系が欠損または不完全であることである。 ボックスは種間で共有されるシステムを示す。 大きな連続矢印は転写制御を、破線矢印はタンパク質翻訳を示す。 連続する小さな矢印はタンパク質/ペプチド/リン酸の動きを示す

以下の殺バクテリアアッセイは、バクテリオシン産生を誘導するフェロモンの添加を示し、周囲のバクテリアに抑制効果を与える

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