The relationship between the metabolism of sphingomyelin species and the hemolysis of sheep erythrocytes induced by Clostridium perfringens alpha-toxin

• Project/Area Number: 19790328
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: ODA Masataka Tokushima Bunri University, 薬学部, 助教 (00412403)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,680,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2008: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: ウエルシュ菌 / α毒素 / 溶血 / スフィンゴミエリン代謝系 / C24:1-セラミド / ヒツジ赤血球 / C24:2-セラミド / TrkA / C24:1-sphingomyelin / ラフト / 分子種

Research Abstract

本研究では、中国四川大地震でも多く見られたウエルシュ菌によるガス壊疽の主要な病原因子であるα毒素による細胞膜破壊作用とリン脂質代謝との関係に注目し解析した。α毒素が血中に移行すると高度の溶血を示すことから、赤血球膜破壊作用を指標に検討した。その結果、本毒素は、不飽和脂肪酸を有するリン脂質を特異的に代謝亢進させることにより、血球膜の恒常性の破綻をきたしていることが判明した。また、不飽和結合を有するリン脂質の増加は、細胞膜の不安定化、あるいは、老朽化の指標となることも示唆された。

Research Products

• [Journal Article] The inhibition of lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-alpha and nitric oxide production by Clostridium perfringens alpha-toxin and its relation to alpha-toxin-induced intracellular ceramide generation (2009)
  • Author(s): Tumurkhuu G, Oda M, Yokochi T, Sakurai J.以下を省略(員数:12、9 番目)
  • Journal Title: Int J Med Microb (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The inhibition of lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factoralpha and nitric oxide production by Clostridium perfringens alphatoxin and its relation to alphatoxin-induced intracellular ceramide generation (2009)
  • Author(s): Gantsetseg Tumurkhuu
  • Journal Title: Int. J. Med. Microb. (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The relationship between the metabolism of sphingomyelin species and hemolysis of sheep erythrocytes induced by Clostridium perfringens alpha-toxin (2008)
  • Author(s): Oda M, Sakurai J.以下を省略(員数:9、1番目)
  • Journal Title: J Lipid Res 49 Pages: 1039-1047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of erythromycin on biological activities induced by Clostridium perfringens alpha-toxin (2008)
  • Author(s): Oda M, Sakurai J.以下を省略(員数:11、1番目)
  • Journal Title: J Pharmacol Exp Ther 327 Pages: 934-940
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of actin recognition and arginine ADP-ribosylation by Clostridium perfringens iota-toxin (2008)
  • Author(s): Tsuge H, Oda M, Sakurai J. 以下を省略(員数:9、3番目)
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A 105 Pages: 7399-7404
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The relationship between the metabolism of sphingomyelin species and hemolysis of sheep erythrocytes induced by Clostridium perfringens alpha-toxin (2008)
  • Author(s): Masataka Oda
  • Journal Title: J. Lipid Res. 49 Pages: 1039-1047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of actin recognition and arginine ADP-ribosylation by Clostridium perfringens iota-toxin (2008)
  • Author(s): Hideaki Tsuge
  • Journal Title: Proc Nat1 Aced Sci USA 105 Pages: 7399-7404
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reciprocal relationship between the apoptosis pathway mediatedby executioner caspase and the physiologic NAD synthesis pathway (2008)
  • Author(s): Katunuma Nobuhiko
  • Journal Title: Adv Enzyme Regal 48 Pages: 19-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of erythromycin on biological activities induced by Clostridium perfringens alphatoxin (2008)
  • Author(s): Masataka Oda
  • Journal Title: J. PHARMACOL. EXP. THER. 327 Pages: 934-940
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of actin recognition and arginine ADP-ribosylation by Clostridium perfringens iota-toxin (2008)
  • Author(s): Hideaki Tsuge
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. U S A.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The relationship between the metabolism of sphingomyelin species and hemolysis of sheep erythrocytes induced by Clostridium perfringens alpha-toxin. (2008)
  • Author(s): Masataka Oda
  • Journal Title: J. Lipid Res.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of unsaturated bonds in the sn-2 acyl chain of phosphatidylcholine on the membrane damaging action of Clostridium perfrigens alpha-toxin toward liposomes. (2007)
  • Author(s): Nagahama M, Oda M, Sakurai J.以下を省略(員数:8、3 番目)
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta-Biomembrane 1768 Pages: 2940-2945
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of unsaturated bonds in the sn-2 acyl chain of phosphatidylcholine on the membrane damaging action of Clostridium perfrigens alpha-toxin toward liposomes (2007)
  • Author(s): Masahiro Nagahama
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta-Biomembrane 1768 Pages: 2940-2945
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素処理細胞からのIL-8分泌機構 (2009)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第129年会日本薬学会総会
  • Place of Presentation: 京都府京都国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素処理細胞からのIL-8分泌メカニズム (2009)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第82回日本細菌学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-14
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素によるIL-8遊離と好中球の関係 (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 日本分子生物学会、日本生化学会合同大会2008
  • Place of Presentation: 兵庫県ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] セレウス菌スフィンゴミエリナーゼの構造と機能 (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第47回日本薬学会中四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 岡山ママカリフォーラム
  • Year and Date: 2008-11-09
• [Presentation] セレウス菌スフィンゴミエリナーゼの構造と機能 (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第47回日本薬学会中四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県ママカリフォーラム
  • Year and Date: 2008-11-09
• [Presentation] Structural basis of actin recognition and arginine ADP-ribosylation by Clostridium perfringens iota-toxin (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: The 8th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台
  • Year and Date: 2008-09-08
• [Presentation] Structural basis of actin recognition and arginine ADP-ribosylation by Clostridium perfringens iota-toxin (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: The 8th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 兵庫県淡路夢舞台
  • Year and Date: 2008-09-08
• [Presentation] ウエルシュ菌イオタ毒素のアクチン認識機構 (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第二回若手コロッセウム
  • Place of Presentation: 神奈川県湘南国際村
  • Year and Date: 2008-08-04
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素によるIL-8遊離機構の解析 (2008)
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第55回毒素シンポジウム
  • Place of Presentation: 山梨県ラフォーレ山中湖
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] ボツリヌス菌C2毒素のエンドサイトーシスによる侵入機構の解析 (2007)
  • Author(s): 青柳 晃平
  • Organizer: 第46回日本薬学会中四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 2007-11-10
• [Presentation] ウエルシュ菌β毒素のTHP-1細胞に対する細胞毒性の解析 (2007)
  • Author(s): 白井秀典
  • Organizer: 第46回日本薬学会中四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 2007-11-10
• [Presentation] ウエルシュ菌ε毒素のMDCK細胞からのATP遊離作用の解析 (2007)
  • Author(s): 東原将宏
  • Organizer: 第46回日本薬学会中四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 2007-11-10
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素の神経突起伸長作用とスフィンゴシンキナーゼの関係 (2007)
  • Author(s): 齊藤 友紀
  • Organizer: 細菌学会中国支部総会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2007-10-13
• [Presentation] セレウス菌スフィンゴミエリナーゼの細胞膜結合領域の解析 (2007)
  • Author(s): 橋本 学
  • Organizer: 細菌学会中国支部総会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2007-10-13
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素による脂質代謝とサイトカイン遊離の関係 (2007)
  • Author(s): 椎原 良太
  • Organizer: 毒素シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] ウエルシュ菌イオタ毒素のイオタa成分とアクチンの結合解析 (2007)
  • Author(s): 岩本 忍
  • Organizer: 毒素シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Presentation] セレウス菌スフィンゴミエリナーゼの細胞膜結合領域の構造と機能 (2007)
  • Author(s): 橋本 学
  • Organizer: 日本細菌学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-03-26
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素による神経突起伸張作用とスフィンゴミエリン代謝の関係 (2007)
  • Author(s): 齊藤 友紀
  • Organizer: 日本細菌学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-03-26
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素によるヒツジ赤血球溶血とラフト内スフィンゴミエリン分解 (2007)
  • Author(s): 椎原 良太
  • Organizer: 日本細菌学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2007-03-26
• [Presentation] 病原性細菌由来スフィンゴミェリナーゼの構造と機能 (2007)
  • Author(s): 小田 真隆
  • Organizer: 若手コロッセウム
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2007-01-22
• [Presentation] ウエルシュ菌α毒素処理細胞からのIL-8分泌メカニズム
  • Author(s): 小田真隆
  • Organizer: 第82回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
• [Book] 細菌由来スフィンゴミエリナーゼの構造と機能 (2009)
  • Author(s): 小田真隆
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] 細菌由来スフィンゴミエリナーゼの構造と機能 (2009)
  • Author(s): 櫻井純
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] 構造生物学-ポストゲノム時代のタンパク質研究-溶血性貧血・アトピーの治療に活躍するタンパク質:スフィンゴミエリナーゼ (2007)
  • Author(s): 小田真隆
  • Publisher: 共立出版
• [Book] 構造生物学 ・ポストゲノム時代のタンパク質研究 (2007)
  • Author(s): 小田 真隆
  • Total Pages: 9
  • Publisher: 共立出版
• [Remarks] 2008年5月12日:徳島新聞に研究成果が掲載
• [Patent(Industrial Property Rights)] スフィンゴシン化合物、その製造方法及びスフィンゴミエリナーゼ阻害剤 (2008)
  • Inventor(s): 西沢麦夫、今川洋、山本博文、櫻井純、小田真隆
  • Industrial Property Rights Holder: 大塚化学株式会社
  • Filing Date: 2008-03-05
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] トレハロース化合物、その製造方法、及び該化合物を含有する医薬 (2008)
  • Inventor(s): 西沢麦夫、今川洋、山本博文、櫻井純、小田真隆
  • Industrial Property Rights Holder: 大塚化学株式会社
  • Filing Date: 2008-01-30
  • Overseas