1990 Fiscal Year Annual Research Report
大腸菌が産生するVero毒素(志賀毒素様毒素)の構造と機能の研究
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01480174
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
竹田 美文 京都大学, 医学部, 教授 (30029772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西渕 光昭 京都大学, 医学部, 助教授 (50189304)
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| Keywords | Vero毒素 / 腸管出血性大腸菌 / 蛋白合成阻害 / RNA Nーグリコシダ-ゼ / 部位特異的変異法 / 活性中心 |
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| Research Abstract |
腸管出血性大腸菌の産生する2種類のVero毒素(VT1とVT2)は、物理化学的、免疫学的性状が全く異なるが、Vero細胞毒性やマウス致死活性などの生物学的性状が類似している。本毒素の強力な細胞毒性は蛋白合成阻害により、その作用機構は、真核細胞の60Sリボソ-ム亜粒子由来の28Sリボソ-ムRNAの5'末端から4324番目のアデニンを特異的に遊離させるRNA Nーグリコシダ-ゼ活性に基づく。一方、植物由来の蛋白毒素であるリシンもその作用機構はVero毒素と全く同じである。
この研究では、VT1の構造と機構の関係を明らかにすることを目的として、以下の実験を行った。すなわち、VT1,VT2およびricinのAサブユニットのアミノ酸配列を比較し、相同性の高い領域を検索した。その中から活性発現に重要な役割を果たしていると考えられるアミノ酸残基を選び、siteーdirected mutagenesisの手法を用いて単アミノ酸置換体を作製した。作製した変異毒素のVero細胞毒性、in vitroでの蛋白合成阻害活性について調べ、活性に影響を及ぼすアミノ酸残基の同定を試みた。
22種類の変異毒素、すなわち、Asp^<53>→Ala^<53>,Arg^<55>,Lys^<55>,Arg^<55>,Ile^<55>,Glu^<167>→Gln^<167>,Glu^<167>→Leu^<167>,Ala^<168>→Gly^<168>,Leu^<169>→Ile^<169>,Arg^<170>→Lys^<170>,Arg^<170>→His^<170>,Arg^<170>→Leu^<170>,Phe^<171>→Tyr^<171>,Arg^<172>→Lys^<172>,Arg^<172>→Leu^<172>,Asn^<202>→Asp^<202>,Trp^<203>→His^<203>,Trp^<203>→Phe^<203>,Trp^<203>→Leu^<203>,Gly^<204>→Ala^<204>,Arg^<205>→Lys^<205>,Arg^<205>→Thr^<205>,Leu^<206>→Val^<206>,Ser^<207>→Ala^<207>それぞれの置換を行った毒素について、Vero細胞毒性と蛋白合成阻害活性を調べた結果、Glu^<167,>Arg^<170>,Arg^<172>,Trp^<203>が活性発現に重要なアミノ酸残基であることが明らかとなった。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Hideaki Ito: "Cloning and nucleotide sequencing of Vero toxin 2 variant genes from Escherichia coli 091:H21 isolated from a patient with the hemolytic uremic syndrome." Microbial Pathogenesis. 8. 47-60 (1990)
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[Publications] Masayuki Furutani: "Demonstration of RNA Nーglycositase activity of a vero toxin (VT2 variant) produced by Escherichia coli 091:H21 from a papient with the hemolytic uremic syndrome." Microbiology Immunology. 34. 387-392 (1990)
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[Publications] Hideaki Ito: "Analysis of the antigenic difference between Vero toxin 2 (VT2) and VT2 variant (VT2) of verotoxinーproducing Escherichia coli by a siteーdirected mutagenesis." FEMS Microbiology Letters.
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[Publications] Shinji Yamasaki: "Importance of arginine at position 170 of the A subunit of Vero toxin 1 produced by enterohemorrhagic Escherichia coli for toxin activity." Microbial Pathogenesis.
