2003 Fiscal Year Annual Research Report

ウエルシュ菌β毒素の細胞膜マイクロドメインに対する作用、及び、構造解析

Research Project

Project/Area Number	15590405
Research Institution	Tokushima Bunri University
Principal Investigator	永浜政博徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (40164462)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林敬子徳島文理大学, 薬学部, 助手 (90170315)
Keywords	ウエルシュ菌 / β毒素 / HL-60細胞 / ラフト / MβCD / オリゴマー
Research Abstract	ウエルシュ菌β毒素の細胞への作用を明らかにするため、本毒素がヒト白血病由来のHL60細胞に特異的に作用することから、本毒素の特異的レセプターが細胞表面に存在すると考えた。最近、細胞膜に存在するマイクロドメイン(ラフト)が膜を介した生物機能発現に重要であると報告されている。そこで、β毒素がHL60細胞膜のマイクロドメインに結合して作用を発揮するのかどうかを検討するため、細胞と[^<32>P]-ラベルβ毒素をインキュベーション後、ショ糖不連続密度超遠心法で膜を分画しSDS-PAGEとオートラジオグラフで解析すると、15と30分処理ではラフト分画に毒素の7量体のオリゴマーが認められ、60分では毒素のバンドが減少した。この結果、本毒素は今回初めて細胞膜ラフトに結合することが明らかとなり、さらに、本毒素は、ブドウ球菌α毒素と高いアミノ配列の相同性を示すことから、本毒素もオリゴマーを形成する可能性が推察されていたが、本毒素は感受性細胞膜上でオリゴマーを形成することが初めて明らかとなった。次に、本毒素の作用とラフトの関係をさらに明らかにするため、ラフトからコレステロールを選択的に除去するMβCDでHL-60細胞を処理すると、膜のコレステロール量が有意に減少しこの条件下で本毒素による細胞毒性と細胞からのK^+イオン遊離作用が抑制され、MβCD処理細胞にコレステロールを再添加すると膜のコレステロール量が回復し、細胞毒性も認められた。以上の結果かから、β毒素は、HL60細胞膜のラフトに存在するレセプターに結合し、7量体のオリゴマーを形成し細胞を刺激して細胞障害活性を示すことが判明した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Masahiro Nagahama: "Involvement of tachykinin receptors in Clostridium perfringens beta-toxin-induced plasma extoravasation"Br.J.Pharmacol.. 138・1. 23-30 (2003)
[Publications] Hideaki Tsuge: "Crystal structure and site-directed mutagenesis of enzymatic components from Clostridium perfringens iota-toxin."J.Mol.Biol.. 325・3. 471-483 (2003)
[Publications] Jun Sakurai: "Clostridium perfringens iota-toxin, ADP-ribosyltransferase : structure and mechanism of action."Adv.Enzyme.Regul.. 43. 361-377 (2003)
[Publications] Sadayuki Ochi: "Clostridium perfringens alpha-toxin-induced hemolysis of horse erythrocytes is dependent on Ca^<2+> uptake."Biochim.Biophys.Acta. 1613・1-2. 79-86 (2003)
[Publications] Masahiro Nagahama: "Biological activities and pore formation of Clostridium perfringens beta toxin in HL 60 cells"J.Biol.Chem.. 278・38. 36934-36941 (2003)
[Publications] Tadashi Iwanaka: "Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type A"J.Pediatr.. 144・3. 410 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ウエルシュ菌β毒素の細胞膜マイクロドメインに対する作用、及び、構造解析

Principal Investigator

永浜 政博 徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (40164462)

Research Products

[Publications] Masahiro Nagahama: "Involvement of tachykinin receptors in Clostridium perfringens beta-toxin-induced plasma extoravasation"Br.J.Pharmacol.. 138・1. 23-30 (2003)

[Publications] Hideaki Tsuge: "Crystal structure and site-directed mutagenesis of enzymatic components from Clostridium perfringens iota-toxin."J.Mol.Biol.. 325・3. 471-483 (2003)

[Publications] Jun Sakurai: "Clostridium perfringens iota-toxin, ADP-ribosyltransferase : structure and mechanism of action."Adv.Enzyme.Regul.. 43. 361-377 (2003)

[Publications] Sadayuki Ochi: "Clostridium perfringens alpha-toxin-induced hemolysis of horse erythrocytes is dependent on Ca^<2+> uptake."Biochim.Biophys.Acta. 1613・1-2. 79-86 (2003)

[Publications] Masahiro Nagahama: "Biological activities and pore formation of Clostridium perfringens beta toxin in HL 60 cells"J.Biol.Chem.. 278・38. 36934-36941 (2003)

[Publications] Tadashi Iwanaka: "Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type A"J.Pediatr.. 144・3. 410 (2004)

永浜政博徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (40164462)