毒素原性大腸菌が産生する下痢原因毒素の構造と活性

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01570245
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 岡本 敬の介 藤田学園保健衛生大学, 医学部, 助教授 (70131183)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 孝 修田学園保健衛生大学, 医学部, 助手 (90121433) ; 深山 昭雄 藤田学園保健衛生大学, 医学部, 教授 (20075047)
• Keywords: 大腸菌 / 下痢原因毒素 / 部位特異変異 / 分子生物学 / ワクチン

Research Abstract

毒素原性大腸菌の感染により発症する下痢は菌が産生する二種類の下痢原因毒素の作用によるものである。それぞれの毒素は耐熱性下痢原因毒素(ST)、易熱性下痢原因毒素(LT)と呼ばれており、両毒素ともに精製されアミノ酸配列も決定された。しかし毒素の構造と活性の関係は不明であったので検討を加え以下の事柄を明かにした。
1.研究代表者は既にSTpの11位のアスパラギンをアルギニンもしくはリジンに置換しても変異毒素の抗原性はほとんど変化しないが、毒素活性は失われることを見いだしていた。しかし変異毒素のこれらの性状は粗毒素液で調べた結果であり、変異毒素の性状を真に反映しているとは言えない。そこでこれらの変異毒素をモノクロナ-ル抗体との反応性を指標に、塩析、カラムクロマトグラフイ-、FPLCシステムを用いて精製した。精製したSTp(Argー11)、STp(Lysー11)の下痢活性はNative STpの1/500以下であるが、各々の変異毒素に対する抗体はNative STpの下痢活性を中和した。また変異毒素を産生する菌もマスウス腸管ル-プテストで陰性であり、これらの変異菌株がワクチンとして使用できる可能性をしめした。
2.研究代表者は既にLTのAサブユニットの146位のアルギニンをグリシンに置換しても毒素活性は十分に発現されることを既に証明している。今回更に141位、143位、146位に存在するアルギニン残基をグリシンに置換した変異毒素を作製し検討を加えた結果、これらのアルギニンは毒素活性には直接関与しないが、毒素がAーBタイプのホロトキシンを形成するのに必要なアミノ酸であることが証明された。

Research Products

• [Publications] Keinosuke Okamoto: "Substitution for Asparagine Residue at Position 11 of E.coli STp by Oligonucleotide-Directed Mutagenesis" Advances in Research on Cholera and Related Diarrheas. (1990)
• [Publications] Keinosuke Okamoto: "Effect of Substitution of Acidic Amino Acid on Enterotoxic Activity of E.coli ST" Infection and Immunity. (1990)