2000 Fiscal Year Annual Research Report
黄色ブドウ球菌の血球崩壊毒素の膜孔形成及び毒素機能発現機構の解明
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11460034
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
神尾 好是 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (00109175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 淳 東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (30221188)
冨田 敏夫 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (00126129)
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| Keywords | 黄色ブドウ球菌 / ロイコシジン / ガンマヘモリジン / 膜孔形成毒素 / ファージ変換 / ビトロネクチン / 3次元構造 |
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| Research Abstract |
γヘモリジン並びにロイコシジンの分子的実体並びに毒素機能発現機構について以下の事実を解明した。
1.膜孔(membrane pore)として作動するγ-ヘモリジンの発見、並びに膜孔の分子的実体の解明: γ-へモリジンによる赤血球の崩壊には、赤血球膜上に約200kDaの水不溶性[LukF-Hlg2]複合体の形成が必須であることを明らかにした。更に複合体の電子顕微鏡下での観察、化学分析及び実効内外径測定結果より、(1)本複合体は内径及び外径がそれぞれ約2.4nm、9nmの親水性のリング状の膜孔本体であること、(2)本膜孔はLukFとHlg2をモル比1:1で含有していること、(3)膜孔複合体は7個のモノマー分子から構成されていること、(4)γヘモリジンはLukF及びHlg2の2成分が交互に配置しているヘテロヘプタマー構造をとり、その中の成分比は3:4または4:3であること、等を明らかにした。
2.LukFのヒト赤血球膜結合部位の同定: LukFのリム領域に存在するY72及びY203残基がヒト赤血球への初発の結合に重要なアミノ酸残基であることを明らかにした。さらに本結合が、上記2で示したLukFのW177及びR198残基を介しての赤血球膜上のフォスファチジルコリンへの結合に必須であることを解明した。
3.ロイコシジンのファージ変換と毒素遺伝子の安定化機構の解明: PVLの2成分の遺伝子を保有する新規溶原化ファージ群を見出し、ファージゲノムの全塩基配列を決定してPVLのファージ変換を証明した。
4.ヒト血清中におけるロイコシジン並びにγヘモリジン活性阻害物質の発見並びに本物質の同定:ヒト血清中にロイコシジン並びにγヘモリジン活性阻害物質を発見し、ビトロネクチンと同定した。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 金子淳,冨田敏夫,神尾好是: "黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素の構造と細胞崩壊機構"蛋白質核酸酵素(臨時増刊). 46(4). 492-505 (2001)
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[Publications] 金子淳: "黄色ブドウ球菌の二成分細胞崩壊毒素のファージ変換及び標的細胞との作用に関する研究"日本農芸化学会誌. 75巻(印刷中). (2001)
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[Publications] S.Narita,J.Kaneko,J.Chiba,J.Etienne,Y.Piemont,and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. (In press). (2001)
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[Publications] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)
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[Publications] D.Zou,J.Kaneko,S.Narita,and Y.Kamio: "Prophage φPV83-pro,carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of φPV83-pro, φPVL,φ11,and other phages"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)
