ポツリヌス菌の産生する無毒蛋白質の構造と機能の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457088
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 小熊 惠二 岡山大学, 医学部, 教授 (00002262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 薫 岡山大学, 医学部, 助手 (40260103) ; 藤永 由佳子 岡山大学, 医学部, 助手 (60252954)
• Keywords: ポツリヌス菌 / ポツリヌス毒素 / 無毒成分 / 赤血球凝集素

Research Abstract

ポツリヌス神経毒素(分子量約15万)は培養液や食品中では無毒成分と結合し、30万、50万、90万という巨大分子(progenitor toxin)を形成している。A型菌は30万、50万、90万の毒素を、B型、C型およびD型菌は30万十50万の毒素を産生する。30万の毒素は神経毒素に赤血球凝集活性(HA)を示さない無毒成分(non-toxic non-HAと命名)が結合したものであり、50万、90万の毒素は30万の毒素にさらにHAが結合したものである。
私達は各毒素を精製すると伴に、その遺伝子を解析する事により以下の結論を得た。
1)HAは53、33、20-22、17kDaのサブコンポーネントより成る。
2)HAは赤血球のみならず、小腸の上皮細胞に特異的に結合する。
3)HAに対する赤血球上のレセプターは(毒素)型により異なる ; C、D型はシアル酸を含む糖脂質と糖蛋白に、A、B型は中性糖脂質に結合する。赤血球の構成成分から考え、C、D型は主にグリコホリンに結合していると推察された。
4)赤血球に結合するのは4つのサブコンポーネント中、53と33である。
5)53は糖鎖末端のシアル酸に結合するが、33はシアル酸の他(シアリダーゼ処理後に末端となる)Gal*GlcNacにも結合する。

Research Products

• [Publications] Fujinaga,Y.,et al.: "The haemagglutinin of Clostridium botulinum type C progenitor toxin plays an essential role in binding of toxin to the epithelial cells of guinea pig small intestine,leading to the efficient absorption of the toxin." Microbiol.143. 3841-3847 (1997)
• [Publications] Oguma,K.,et al.: "Clostridium botulinum." J.Toxicol.-Toxin Reviews. 16・4. 253-266 (1997)
• [Publications] 小熊惠二他: "ポツリヌス毒素" 治療学. 31・12. 1467-1473 (1997)
• [Publications] 井上薫他: "ポツリヌス神経毒素・無毒成分複合体の構造と機能" 蛋白質 核酸 酵素. 42・10. 2049-2060 (1997)
• [Publications] 小熊惠二: "細菌の外毒素" 現代医療. 30・5(in press). (1997)
• [Publications] 小熊惠二: "乳児ポツリヌス症" 臨床と微生物. 25・2(in press). (1997)
• [Publications] Oguma,K.,et al.: "Microbial foodborne diseases : Mechanisms of pathogenesis and toxin synthesis." Linz J.E.,Bhatnagar D.,Stein M.A.,and Cary J.W.(in press), (1997)
• [Publications] 小熊惠二他: "毒素産生菌とその感染症" 竹田美文, 本田武司(in press), (1997)
• [Publications] 小熊惠二他: "ウィルス・細菌感染newファイル(実験医学別冊メディカル用語ライブラリー)" 永井美之, 渡邊治雄, 243 (1997)