• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Analysis of transport mechanism of hemagglutinin of botulinum toxin complex to adherens junctions

Research Project

Project/Area Number 20K16240
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Amatsu Sho  金沢大学, 医学系, 助教 (90827346)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsボツリヌス毒素 / ヘマグルチニン / 腸上皮細胞 / E-cadherin / カドヘリンフロー / 細胞外輸送経路 / ボツリヌス毒素複合体 / アクチンフロー / 腸管バリア破壊 / E-カドヘリン / カドヘリン・フロー
Outline of Research at the Start

ボツリヌス毒素複合体のヘマグルチニン(HA)はE-カドヘリンを介した細胞間接着を阻害することによって腸管バリアを破壊する。腸管上皮細胞シートにおいて、HAは頭頂部側からタイトジャンクションを通過することができないため、腸管細胞をトランスサイトーシスした後、側底部側からアドへレンスジャンクション(AJ)のE-カドヘリンと結合する。申請者の先行研究から、HAはAJへ移行するためにカドヘリン特異的な細胞外輸送経路を利用することが示唆された。本課題は、極性細胞の底部細胞表面からAJが形成された側部細胞表面へのHAの輸送機構について細胞生物学的手法を用いて明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have investigated that the extracellular trafficking pathway of hemagglutinin (HA) of botulinum toxin complex to reach adherens junctions (AJs). We demonstrated that HA binds to the basal cell surface and then moves to AJs where E-cadherin resides and forms cell-cell adhesion. In addition, we have revealed that RhoA inhibitor and myosin II inhibitor, which block actin-flow, inhibit the barrier disrupting activity of HA. These results suggest that HA is transported to AJs by actin-flow at the basal and lateral cell surfaces.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ボツリヌス毒素複合体のヘマグルチニン(HA)はE-cadherinに結合して腸管上皮細胞間バリアを破壊することで毒素の経口毒性を顕著に増大させる。本研究では、HAが腸管バリアを破壊するためにアドヘレンスジャンクションへ移動する細胞外輸送経路を解析した。その結果、in vitroにおいてアクチンフロー阻害剤はHAのバリア破壊活性を阻害することを明らかにした。今後、マウスを用いた試験により上記の阻害剤がボツリヌス毒素の経口毒性を低下させるのかを解析する予定である。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Molecular engineering of a minimal E-cadherin inhibitor protein derived from Clostridium botulinum hemagglutinin2023

    • Author(s)
      Amatsu Sho、Matsumura Takuhiro、Zuka Masahiko、Fujinaga Yukako
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 3 Pages: 102944-102944

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.102944

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Membrane Vesicles Derived From Clostridium botulinum and Related Clostridial Species Induce Innate Immune Responses via MyD88/TRIF Signaling in vitro2022

    • Author(s)
      Kobayashi Nobuhide、Abe Kimihiro、Akagi Sachiyo、Kitamura Mayu、Shiraishi Yoshitake、Yamaguchi Aki、Yutani Masahiro、Amatsu Sho、Matsumura Takuhiro、Nomura Nobuhiko、Ozaki Noriyuki、Obana Nozomu、Fujinaga Yukako
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 13 Pages: 720308-720308

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.720308

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fully Human Monoclonal Antibodies Effectively Neutralizing Botulinum Neurotoxin Serotype B2020

    • Author(s)
      Matsumura Takuhiro、Amatsu Sho、Misaki Ryo、Yutani Masahiro、Du Anariwa、Kohda Tomoko、Fujiyama Kazuhito、Ikuta Kazuyoshi、Fujinaga Yukako
    • Journal Title

      Toxins

      Volume: 12 Issue: 5 Pages: 302-302

    • DOI

      10.3390/toxins12050302

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Botulinum Hemagglutinin: Critical Protein for Adhesion and Absorption of Neurotoxin Complex in Host Intestine2020

    • Author(s)
      Sho Amatsu and Yukako Fujinaga
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 2132 Pages: 183-190

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0430-4_19

    • ISBN
      9781071604298, 9781071604304
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ボツリヌス菌の遺伝子改変方法の開発2023

    • Author(s)
      阿松翔, 斎藤和樹, 成谷宏文, 藤永由佳子
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Endogenous production and neurotoxicity of novel botulinum neurotoxin (BoNT/X) in a clinical isolate2023

    • Author(s)
      松村拓大, 阿松翔, 小林英伸, 藤永由佳子
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A型ボツリヌス神経毒素に対するヒト型モノクローナル抗体の開発・解析2023

    • Author(s)
      山口アキ, 松村拓大, 小林伸英, 阿松翔, 藤永由佳子
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Genetic Manipulation methods for Group I Clostridium botulinum2022

    • Author(s)
      Sho Amatsu, Kazuki Saito, Hirofumi Nariya, Yukako Fujinaga
    • Organizer
      59th Intergency Botulism Research Coordinating Committee (IBRCC) meeting 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 腸管ボツリヌス症モデルマウスからのボツリヌス菌検出方法の検討2022

    • Author(s)
      阿松翔, 塚正彦
    • Organizer
      第106次日本法医学会学術全国集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ボツリヌス毒素複合体と腸管ムチンとの相互作用解析2022

    • Author(s)
      阿松翔, 松村拓大, 森本ちよの, 北村真悠, 藤永由佳子
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 糞便サンプルからのボツリヌス菌の検出方法の検討2021

    • Author(s)
      阿松翔, 塚正彦
    • Organizer
      第105次日本法医学会学術全国集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 強毒型ボツリヌス毒素複合体の腸管吸収機構2021

    • Author(s)
      阿松翔, 松村拓大, 森本ちよの, 北村真悠, 藤永由佳子
    • Organizer
      第67回トキシンシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 森本ちよの, 阿松翔, 北村真悠, 松村拓大, 藤永由佳子2021

    • Author(s)
      組み換えボツリヌス毒素複合体の作製と腸管吸収におけるHAの機能解析
    • Organizer
      第94回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 阿松翔, 藤永由佳子2021

    • Author(s)
      ボツリヌス毒素複合体の無毒成分HAによる細胞増殖機構の解析
    • Organizer
      第94回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Sho Amatsu, Yukako Fujinaga2020

    • Author(s)
      Minimal E-cadherin inhibitor protein derived from hemagglutinin, a non-toxic component of botulinum toxin complex
    • Organizer
      TOXINS 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 阿松翔, 塚正彦2020

    • Author(s)
      ボツリヌス毒素複合体の無毒成分による細胞増殖機構の解析
    • Organizer
      第104次日本法医学会学術全国集会 2020年9月
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi