ボツリヌス神経毒素-無毒成分複合体の腸管よりの吸収機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670256
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 小熊 惠ニ 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: ボツリヌス菌 / ボツリヌス中毒 / ボツリヌス毒素 / 赤血球凝集素 / レセプター / シアル酸

Research Abstract

ボツリヌス中毒はヒトおよび動物に発生する。ヒトおよび家畜に中毒をきたす代表例であるA型およびC型毒素の小腸からの吸収機構を解析した。培養上清中では神経毒素(〜150k)は、赤血球凝集活性を示さない無毒成分(〜140k、non-toxic non-HAと命名)と結合した状態(〜300k)、さらにはこれに赤血球凝集活性を示す無毒成分(HAと命名)が結合した状態(C型は500kのみを、A型は500kと900kの両方を産生する)で存在するが、まずこれらの蛋白を精製した。他方、それらをコードしている遺伝子をクローン化し、その全塩基配列を決定した。精製蛋白、および遺伝子を利用して大腸菌で人工合成した各蛋白を、モルモットの腸管に投与する、あるいは腸管の組織切片に作用させ、各蛋白の小腸上皮細胞への結合性と毒素の血中への移行を観察することなどにより、以下の結論を得た。
1) A型900k毒素は500k毒素の2量体である。
2) 小腸で吸収されるためには、A型、C型いずれにおいてもHAが重要である。
3) HAはA型、C型ともHA1(〜33k)、HA2(〜17k)、HA3a(〜23k)、HA3b(〜53k)よりなる。
4) A型、C型HAの相同性は約66%であるが、HA1のみが40%と低くその抗原性も異なる。
5) HA1とHA3bが小腸上皮細胞への結合に重要である。
6) HA3bはシアル酸に結合する。
7) 小腸上皮をシアリダーゼ処理すると、A型500k、900k毒素の結合は阻害されないが、C型500k毒素の結合が阻害される。
以上の事により、ボツリヌス毒素の小腸上皮細胞への結合は、C型では主にHA3bを介してシアル酸に、A型では主にHA1を介してシアル酸以外の糖に主に結合する、と結論された。

Research Products

• [Publications] Kobayashi,K., et al.: "Detection of Helicobacter pylori associated antigen and heat shock protein 60 on folicular dendritic cells in the germinal centers of low grade B cell lymphoma of astric mucosa associated lymphoid tissue(MALT)." J. Clin. Patholol.51. 396-398 (1998)
• [Publications] Dey,A. et al.: "Antibody and cytokine responses in Helicobacter pylori-infected various mouse strains." Acta Med. Okayama. 5. 41-48 (1998)
• [Publications] Hayashi,S., et al.: "Effect of rebamipide, a novel antiulcer agent, on Helicobacter pylori adhesion to gastric epithelial cells." Antimicrob. Agents. Chemother.42. 1895-1899 (1998)
• [Publications] Nakajima,H., et al.: "Molecular composition of the 16S toxin produced by a Clostridium botulinum type D strain, 1873." Microbiol. Immunol.42. 599-605 (1998)
• [Publications] J.C.Marvaud., et al.: "botR/A is a positive regulator of botulinum neurotoxin and associated non-toxin protein genes in Clostrinum botulinum A." Mol. Microbiol.29. 1009-1018 (1998)
• [Publications] Yokota. K., et al.: "Classification of Clostridium butyricum based on sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis and pulsed-field gel electrophoresis." Anaerobe. 4. 177-181 (1998)
• [Publications] Hayashi, S., et al.: "Analysis of immunoglobulin a antibodies to Helicobacter pylori in serum and gastric juice in relation to mucosal inflammation." Clin. Diagn. Lab Immunal.5. 617-621 (1998)
• [Publications] Sasaki, M. et al.: "Tyrosine phosphorylation as a convergent pathway of heterotrimeric G protein and rhoprotein-mediated Ca^<2+> sensitization of smooth muscle rabbit mesenteric artery." Br. J. Pharmacol.125. 1651-1660 (1998)
• [Publications] Hayashi, S., et al.: "Modification of Helicobacter pylori adhesion to human gastric epithelial cells by antiadhesion agents" Digestive Diseases and Sciences. 43. 50S-60S (1998)
• [Publications] 横田憲治 他: "H.pylori対する免疫応答とMALTリンパ腫" 胃と腸. 33・3増刊号. 471-473 (1998)
• [Publications] 小熊惠ニ: "細菌の外毒素" 現代医療. 30・5. 1169-1180 (1998)
• [Publications] 小熊惠ニ 他: "乳児ボツリヌス症" 臨床と微生物. 25・2. 179-187 (1998)
• [Publications] 平井義一 他: "ヘリコバクターピロリ感染症" Pharma Medica. 16・3. 33-38 (1998)
• [Publications] 小熊惠ニ 他: "ボツリヌス毒素" モダンメディア. 44・7. 213-222 (1998)
• [Publications] 小熊惠ニ: "最近注目されているボツリヌス症、中毒に関すること" 日本医事新報 「ジュニア版」. 378. 1-7 (1998)
• [Publications] 小熊惠ニ 他: "ボツリヌス症" 最新医学. 54・3増刊号(in press).
• [Publications] 小熊惠ニ 他: "毒素産生菌とその感染症." 竹田美文,本田武司, 255 (1998)
• [Publications] 平田 陸正 他: "エンドトキシン研究1-基礎と研究-" 日本エンド トキシン研究会 近藤元治, 吉川敏一, 玉熊正悦, 小玉正智, 中野昌康, 228 (1998)