東京大学ら、微生物ロドプシンを共通番号で比べるMOナンバリングを開発

ニュース紹介

「微生物ロドプシンを「共通番号」で読み解く～多様なロドプシンを比較するMOナンバリングシステムを開発～」

東京大学先端科学技術研究センターの但馬聖也特任研究員、加藤英明教授、同大学大学院総合文化研究科の岸孝一郎大学院生（研究当時）、Paul Scherrer Institute（ポール・シェラー研究所）のFlurin S. Hidber（フルリン・S・ヒドベル）氏、Xavier Deupi（シャビエ・デウピ）氏らの国際研究グループは、微生物ロドプシンのアミノ酸残基を、たんぱく質ごとの配列番号に依存せず共通に示す「MOナンバリングシステム」を開発しました。

たんぱく質ごとに異なる配列番号は、研究成果の比較を難しくしていました。研究グループは、69件の実験構造と構造予測ツールBoltz-1による60件の予測構造から共通の基準位置を定め、約4万件の配列解析と代表構造の検証を通じて、機能未知群にも適用できることを示しました。異なるロドプシンの知見を同じ番号で結び付けることで、機能の理解や光遺伝学（オプトジェネティクス）ツールの設計が進むと期待されます。

出典：科学技術振興機構（JST） 2026年11月6日共同発表／掲載誌：npj Structural Biology／DOI：10.1038/s44511-026-00004-w
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20261106-4/index.html

FrontJournalの解説

微生物ロドプシンと配列番号の課題

今回の研究は、「微生物ロドプシン」（光を吸収するレチナールを利用し、イオン輸送など多様な働きを担うたんぱく質）を比べやすくする番号体系です。発表資料によると、近年は微生物のメタゲノム解析（環境中の微生物の遺伝情報をまとめて調べる手法）で、新しい配列が次々に見つかっています。

従来は機能ごとの代表たんぱく質の配列番号で比較してきましたが、たんぱく質ごとに長さが異なるため、同じ位置のアミノ酸でも番号が一致しませんでした。微生物ロドプシン全体では配列の一致度も低く、アミノ酸配列だけで共通の基準座標を決めにくい状況でした。

①7本のヘリックスに共通する構造から番号を設定

「東京大学」の但馬聖也特任研究員・加藤英明教授らの国際研究グループは、配列ではなく共通の立体構造に着目しました。微生物ロドプシンは、7本の膜貫通ヘリックス（細胞膜を貫くらせん状の部分）からなるコア構造を共通して持ちます。研究グループは69件の実験構造と、構造予測ツール「Boltz-1」による60件の予測構造を重ね合わせ、骨格がよく一致することを確かめました。

そのうえで各ヘリックスに基準残基「X.50」を定め、そこからの相対位置で番号を付けました。例えば「7.46」は、第7ヘリックスの基準から4残基手前の位置を示します。