日本岐阜大学研究生院医学系研究科病原体控制学领域的永井宏树教授和久堀智子副教授等人组成的研究团队发现，会引起严重肺炎的病原菌——军团菌能控制宿主真核细胞的线粒体功能。研究结果显示控制的机理如下：两种军团菌酶被运送至细胞内共同对线粒体ADP/ATP转运体进行可逆化学修饰。另外，通过与韩国科学技术院（KAIST）的吴炳河（音译）教授带领的研究团队进行联合研究，还明确了去修饰酶的详细分子结构及其作用机理。
线粒体作为遍布于人体细胞的能量工厂，是维持生命不可或缺的部分，但感染病原菌后，其功能会下降。这其中的机理一直是个谜。
研究团队此次发现，会引起严重肺炎的军团菌利用名为效应子的功能性蛋白的酶活性来控制线粒体功能。这种军团菌的效应子之一Lpg0080通过化学修饰向线粒体内外运送ADP和ATP的泵——ADP/ATP转运体（ANT），从而抑制了与其联动的ATP合成酶等线粒体的电传递链作用。此外还发现，其他效应子Lpg0081可通过去除ANT的化学修饰来解除这种抑制作用。
图：本次研究明确的细菌酶修饰线粒体的模式图
线粒体在真核细胞的能量产生中发挥着核心作用，也是病原菌操纵的靶标。此次的研究表明，细胞内寄生菌嗜肺军团菌在进化过程中获得了专门用于可逆地调节线粒体活性的一对蛋白质酶。这些蛋白质酶具有相反的催化活性，并被发现通过向局部存在于线粒体中的ADP/ATP转运体添加或移除ADP核糖，来抑制功能与其联动的ATP合成酶的作用或者解除这种抑制。（供图：岐阜大学）
久堀副教授表示：“研究发现，细菌通过用自身的蛋白质（酶）对线粒体的能量输送泵进行化学修饰来抑制线粒体功能。这种抑制还可以在另一种细菌酶的作用下解除。通过明确细菌等病原体巧妙地操纵细胞功能的机理，可以为治疗和预防传染病的新药开发提供新的视角。”
【词注】
■ADP/ATP转运体：线粒体内膜中大量存在的蛋白质，负责将作为ATP合成材料的ADP从细胞质中运送到线粒体内部，并将线粒体合成的ATP运送到细胞质中。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Proceedings of the National Academy of Science (PNAS)
论文：Reversible modification of mitochondrial ADP/ATP translocases by paired Legionella effector proteins
DOI：10.1073/pnas.2122872119
URL：pnas.org/doi/10.1073/pnas.2122872119
