14日目：Fnの鉄獲得機構はなんかすごいらしい
今回は生化学的な話なので難しい。よくわからん。
でもかなり核心に近づいてきているような気がする。
Title
Author
Alexandra K. McGregor 1, Anson C.K. Chan 2, Megan D. Schroeder 1, Long T.M. Do 1, Gurpreet Saini ▪, Michael E.P. Murphy 2, Kirsten R. Wolthers 1
Motivation
どんな課題や問題点を解決しようとしたのか？
細菌は宿主の単複に結合した鉄を獲得するための精密な機構を持っている。
その中でもFnを含む数種類の菌の鉄獲得機構はヘムへの酸素添加ではなく、アンエアロビリンがピロール環を開くというものと思われます。しかし、アンエアロビリンは芳香環をもち細菌毒性があるのでさらに酵素処理を必要とします。
既存の研究で足りないところはどこだったのか？
Fnの鉄獲得機構の細かいところ特にオペロン（humTRUV）とその後に続く遺伝子（humW, humF）の機能はよくわかっていない。
Method
どんな実験をしたか？なぜその実験設計でよいと仮定したか？
Insight
どんな結果が得られたのか？どんな条件だと上手くいって，どんな場合は上手くいかなかったのか？
この辺は本当によくわからなかったので和訳から。。。😭
追記：和訳でもよくわからん！とりあえずHmuFが鉄獲得機構にすごく役立つことがわかった。
ポルフィリン環は親油性であり、酸化還元活性鉄は活性酸素種を生成する可能性がある。その結果、多くのヘム取り込みオペロンはヘム分解酵素もコードしており、ヘムオキシゲナーゼが最もよく特徴付けられている。
ヘムオキシゲナーゼよりFnの機構の方がなぜ優れているかはわからん。（分子状の酸素を使用するから？）以下ヘムオキシゲナーゼの反応式：
ヘム + NADPH + H+ + 3 O2 → ビリベルジン + Fe2+ + CO + NADP+ + H2O
新しくわかった知見はなにか？他のアプリケーションやシステムでも使えそうな知見は何か？
ヘムを隔離してHmuWに輸送することにより、HmuFは不安定なヘムの細胞毒性効果から細胞を保護する。
さらにHmuFは、線状テトラピロールの複数の還元を触媒することにより、HmuW代謝産物から細胞を保護する。
HmuFは以上の2点を通じて、E. coli O157:H7における嫌気性ヘム分解におけるChuX/ChuSおよびChuYの役割を代替する。これがFnは他菌種に対して嫌気環境で優位性を持つ理由であるかもしれない。
Contribution summary
「[Author]は[Motivation]という課題のため，[Method]を行い，[Insight]がわかった．」”[Author] did [Method] to solve [Motivation] and found [Insight].
Alexandra K. McGregorは嫌気環境におけるFnの鉄獲得機構解明という課題のため、HmuWの発現、x線結晶構造解析を行い、HmuFがヘムをHmuWへ輸送し、また、HmuW代謝産物の毒性から保護するために機能することがわかった。
The balance between heme uptake and intracellular utilization needs to be tightly regulated as the accumulation of intracellular free heme is detrimental to bacterial growth: the porphyrin ring is lipophilic and the redox active iron can generate reactive oxygen species