ストレプトリジンHVO分子の赤血球膜上での会合と溶血機構の超微細形態的解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670303
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 関矢 加智子 北里大学, 薬学部, 講師 (30050579)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 壇原 宏文 北里大学, 薬学部, 教授 (40114558) ; 二重作 豊 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (50014197)
• Keywords: ストレプトリジンO / SLO / 溶血機構 / 電子分光型透過電顕 / ネガティブ染色 / リポソーム / 免疫電顕 / 孔形成毒素

Research Abstract

当該研究は、A群溶血レンサ球菌の産生するストレプトリジンO(SLO)による生体膜傷害機構を電子顕微鏡を用いて、超微形態的に解析することを目的としている。
1.平成6年度に(1)電子線損傷に耐える強くて薄い試料支持膜の作製
(2)安定した赤血球膜として、ゴ-スト膜の凍結保存条件の設定、に成功した。
2.このような成果から得られた実験材料を用い、SLOの赤血球膜上での会合、リング形成ならびに冠状構造の形成、孔形成による溶血に至る過程を、一次抗体に抗SLO抗体、二次抗体に金コロイド標識IgG抗体を用いた免疫電顕のネガティブ染色像により解析した。
(1)温度非依存的に進行するSLOの赤血球膜への結合の第一段階の過程
(2)温度依存的なリングならびに孔形成の第二段階の過程、を証明することができた。
3.さらに、平成6年に日本で初めて購入された電子分光型透過電顕(Carl Zeiss EM 902 A)をを用いてリポソームでの解析を行なった。
(1)赤血球膜で観察された既報(J. Bacteriol. 1993. 9)のリングや冠状構造だけでなく、リングを構成するSLO分子の直接観察に成功した。
(2)得られた像を画像解析した結果、リングが二重であることも確認できた。
(3)これらの構造に生体膜中蛋白の関与がないことが判明し、既報(前述)のモデルの正当性が証明された。
(4)SLOに結合した抗SLO抗体そのものを、標識や二次抗体の結合によらずに直接観察することもできた。以上からSLOによる溶血機構へ新たな考察を加えることができた。
これらの研究成果は、本実験目的の達成ばかりでなく、電子分光型透過電顕を用いた生物材料への応用としての国内で初めての実績としても、非常に価値あるものと考える。
現在、J. Bacteriol.に投稿準備中で、3月中には投稿の予定である。

Research Products

• [Publications] 関矢加智子: "分子の配列を電顕で見る-ストレプトリジンOにより形成される赤血球膜の孔-" 日本細菌学雑誌. 50. 509-517 (1995)
• [Publications] Sekiya, K. et al.: "Analysis of pore-formation by Streptolysin O in immunoelectron microscopy." Proc. 13th Intl. Cong. Electer. Microsc.3A. 247-248 (1994)