溶血連鎖球菌の遺伝子操作による毒素遺伝子の発現および機能の解析

• Project/Area Number: 13770132
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: 福井医科大学
• Principal Investigator: 木元 久 福井医科大学, 医学部, 助手 (70283166)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 溶血性連鎖球菌 / ストレプトリジン / NADase / レンサ球菌 / 溶血製連鎖球菌

Research Abstract

これまで形質転換効率が低く遺伝子操作が困難であったA群溶血レンサ球菌Steptococcus pyogenesにおいて、エレクトロポレーション法を応用し高い効率で再現性良く臨床分離株にも広く適用できる系を開発し、遺伝子破壊やプロモーター検索に応用可能であることを示した。この方法は,これまで遺伝子導入が不可能であったC群溶血レンサ球菌Streptococcus dysgalactiae subup. equisimilis H46Aの形質転換も可能にした。この遺伝子導入系をSLO遺伝子の破壊やプロモーター検索に応用した結果、これまで溶血毒素と考えられていたSLOは溶血にほとんど関与していないことがわかった。また,SLO遺伝子は上流に位置するNADase遺伝子のプロモーターからポリシストロニックに転写されオペロンを形成していることを明らかにした。これらの結果から、SLOは溶血毒素として機能しているのではなく、主としてNADaseのような菌体外に分泌される生理活性物質を宿主細胞に移行させるデリバリーシステムとして機能していることが示唆された。
毒素タンパクとしてのNADaseの役割についてはいまだに不明であるが, NADaseは細胞毒性が非常に強く,これまで大腸菌や枯草菌での大量発現系の構築は困難であった。そこで、遺伝子発現を厳格にコントロールできる大腸菌アラビノース代謝オペロンのプロモーターを発現ベクターに用いた結果,NADaseの大量発現に成功した。現在,NADaseの生化学的な性質と毒素としての機能を解析中である。