黄色ブドウ球菌のロイコシジン及びγヘモリジンの構造と活性発現の相関に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07660089
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 神尾 好是 東北大学, 農学部, 教授 (00109175)
• Keywords: 黄色ブドウ球菌 / 血球崩壊毒素 / ロイコシジン / ガンマヘモリジン / lukS / lukF

Research Abstract

黄色ブドウ球菌の白血球崩壊毒素 ロイコシジン並びに赤血球崩壊毒素ガンマヘモリジンは、それぞれ2成分蛋白質(LukFとLukS)および(HγIとHγII)から構成され、それぞれの毒素活性発現には、各々2成分が必須である。平成7年度内に以下の事実を明らかにした。
1. LukSとHγII両成分のキメラ蛋白質活性の解析から、HγIIのArg57までのN末端領域がγヘモリジンの、LukSのSer168からC末端までの領域がロイコシジン活性に必須であること、両成分のGM1に対する結合にはC末端領域のβ-ターン構造が必須であることを明らかにした。
2. P83株のlukS-R成分はLukS成分とアミノ酸が8カ所異なり、赤血球崩壊活性を有する。8カ所のうち3カ所ではlukS-Rのアミノ酸がHγIIの該当する位置のアミノ酸になっていた。LukSの点変異により、lukS-Rのこれら3カ所のアミノ酸の変化が赤血球崩壊活性に関与していることが示唆された。
3. PriteinaseKで処理した赤血球に対しγ-ヘモリジンが崩壊を起こさないことから、赤血球膜上の蛋白質が溶血に関与していることが示唆された。
種々の大きさのポリエチレングリコールによるγ-ヘモリジンの赤血球崩壊活性に対する阻害活性を検討した結果、血球崩壊の際膜上に直径2.5nmのporeを形成する事が示唆された。

Research Products

• [Publications] Wanna Choorit: "Existence of a new protein component with the same function as the LukF of leukocidin on γ-hemolysin and its genen in S. anrlens" FEBS Letter. 357. 260-264 (1995)
• [Publications] Toshiko Ozawa: "Initial binding of LukF of Staphylococcel γ-hemolysin to human erytheocyte essential for the substeuent binding of HγII and its the biologycal activity." Biosci. Biotech. Biochem. 59. 1181-1183 (1995)
• [Publications] Hirofumi Nariya: "Identification of the essential region for LukS-and HγII-Specific function of Staphylococcel leukocidin and γ-hemolysin" Biosci. Biotech. Biochem. 59. 1603-1604 (1995)
• [Publications] Keiichi Sudo: "Substitution of lysin for argimine in the N-terminal 217th amuins and residine of the HγII of staphylococcel γ-hemolysin lowers the activity" Biosci. Biotech. Biochem. 59. 1786-1789 (1995)
• [Publications] 成谷宏文: "黄色ブドウ球菌の二成分蛋白毒素" 化学と生物. 33. 701-703 (1995)
• [Publications] 神尾好是: "再燃する細菌感染症-ロイコシジン及びガンマヘモリジンの構造と宿主細胞認識特異性-" 菜根出版社, (1996)