2002 Fiscal Year Annual Research Report
ウエルシュ菌ε毒素のレセプターの同定と細胞膜ラフトにおける7量体形成機構の解析
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14770120
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| Research Institution | Kagawa Medical School |
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Principal Investigator |
宮田 茂 香川医科大学, 医学部, 助手 (90314913)
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| Keywords | Clostridium perfringens / ε毒素 / detergent-resistant membrane / ラフト / MDCK細胞 / コレステロール / スフィンゴ脂質 / 7量体形成 |
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| Research Abstract |
腸管毒素血症の起因菌であるウェルシュ菌type B及びDが産生するε毒素は、ボツリヌス毒素、テタヌス毒素に次ぐ強さの致死毒素である。しかし、致死に至る標的細胞は未だ同定されていない。一方で、Madin-Darby canine kidney(MDCK)細胞に対して細胞毒性を示し、その細胞膜にイオン透過性の細孔であるSDS耐性の7量体を形成する^<(1)>。
動物細胞の細胞膜には、raftと呼ばれるスフィンゴ脂質とコレステロールに富む非イオン性界面活性剤不溶性膜領域(detergent-resistant membranes, DRMs)が存在する。DRMには、バルクの膜領域と比較して、GPI-anchored proteinやGタンパク質複合体などのシグナル伝達分子がより多く分配している。そこで、ε毒素がMDCK細胞膜のどの領域に結合し7量体を形成するか調べたところ、主にDRMに結合しDRMで7量体を形成した。次に、DRM構成成分が毒素活性に及ぼす影響について検討した。methyl-β-cyclodextrin(MBCD)処理により細胞膜からコレステロールを一部除去した結果、7量体形成が阻害された。また、MBCD処理したMDCK細胞は、ε毒素感受性が約1/4に低下した。同様に、細胞膜中のスフィンゴミエリンを減少させたMDCK細胞は、ε毒素感受性が約1/2に低下した。これらの結果から、ε毒素の毒性発現には、DRMのintegrityが重要であると考えられた。また、静脈内投与したε毒素が腎臓と脳・中枢神経系に局在することや感受性細胞が限定されることから、特異的なレセプターの存在が示唆された。
ε毒素は、DRMに局在する特異的なレセプターを介して標的細胞に結合し、DRMという場において7量体を形成することにより細胞膜に細孔をあけ、細胞死を引き起こしていると推察された。現在、詳細なメカニズムについて検討中である。
(1)Miyata, et al.(2001)J.Biol.Chem.276:13778-13783
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Research Products
(1 results)
