1997 Fiscal Year Annual Research Report
大腸菌耐熱性エンテロトキシンの毒素活性発現機構の解析
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09670304
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
岡本 敬の介 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (70131183)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 浩泰 徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (30202386)
藤井 義夫 徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (60122587)
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| Keywords | 大腸菌 / 下痢 / 毒素 / 膜 / ジスルフィド結合 / 遺伝子操作 |
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| Research Abstract |
毒素原性大腸菌から産生される耐熱性エンテロトキシンにはSTIとSTIIの2種類が知られている。菌体内で生合成されたこれらのSTは効率よく菌体外に分泌され、分泌されたSTが宿主に下痢を引き起こす。細胞質で生合成されたばかりのSTIとSTIIはともに未成熟毒素であり、毒素活性はない。この未成熟のSTがいかにして活性を有する毒素に変換され、如何にして菌体外に放出されるのかを研究し、以下のことを明らかにした。
1、グラム陰性細菌の外膜に存在するToIC蛋白を変異させた菌株を作製した。この菌株でSTI遺伝子を発現させた。STIは細胞質で野生株と同様に生合成されたが、生合成されたSTIは菌体外へは放出されなかった。更にこの変異株に野生型のToIC遺伝子を挿入すると、STIは菌体外に放出されるようになった。この結果はSTIはToICを介して外膜を通過している事を示している。
2、STI、STIIはともに分子内にジスルフィド結合を有しており、このジスルフィド結合が欠損すると毒素活性は消失する。このジスルフィド結合が如何なる様式で架橋されるのか、またSTの分泌にジスルフィド結合の架橋が必要なのか否かを調べた。その結果STI、STIIのジスルフィド結合はともにペリプラスムに存在するDsbA酵素によって架橋されていること、STIの分泌にはジスルフィド結合は絶対に必要ではないが、STIIの分泌にはジスルフィド結合の架橋は必須であることが判明した。
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[Publications] 岡本敬の介: "毒素原性大腸菌" 臨床検査. 41・6. 664-668 (1997)
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[Publications] 岡本敬の介: "耐熱性エンテロトキシンの構造と活性機構に関する研究" 日本細菌学雑誌. 52・3. 553-566 (1997)
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[Publications] Hiroyasu Yamanaka: "Extracellular Secretion of Escherichia coli heat-stable enterotoxin across the outer membrane" Journal of Bacteriology. 179・11. 3383-3390 (1997)
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[Publications] Yoshio Fujii: "Involvement of Ca^<2+> -calmodulin-dependent protein kinase II in the intestinal secretory action of Escherichia coli heat-stable enterotoxin II" Microbiology and Immunology. 41・8. 633-636 (1997)
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[Publications] Hiroyasu Yamanaka: "Involvement of glutamic acid residue at position 7 in the formation of the intramolecular disulfide bond of Escherichia coli heat-stable enterotoxin Ip in vivo" Microbial Pathogenesis. 24・3. 145-154 (1998)
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[Publications] Keinosuke Okamoto: "Contribution of the disulfide bond of the A subunit to the action of Escherichia coli heat-labile enterotoxin" Journal of Bacteriology. 180・6 (印刷中). (1998)
