2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the dynamic structural change of hemolytic lectin in pore forming
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16K07695
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
郷田 秀一郎 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (00346587)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 溶血性レクチン / 孔形成毒素 / Ｘ線小角散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナマコの一種であるグミは溶血性レクチンCEL-IIIをもつ。CEL-IIIは細胞表面の糖鎖を認識し、結合、七量体化することによって細胞膜に孔を形成し、赤血球を破壊する。すでに孔を形成した七量体の立体構造を解明しており、膜貫通部位を欠損させた変異体を作成することによって膜孔形成中間体を明らかにすることを目的としている。本年度は、膜孔を形成し貫通しているStem部位に加えて、その周りに位置するWrapping部位を欠損させた変異体を作成し、その多量体化形成能をＸ線小角散乱法によって解析した。その結果、Stem部位に加えてWrapping部位を欠損した変異体では膜孔を形成する七量体化は起こらず、単量体のままで存在していることが明らかとなった。Stem部位のみを欠損させた変異体では七量体化が起こり、膜貫通部位のみが無いモデル構造を構築している。これらの結果から、膜孔周辺に存在するWrapping部位が七量体化に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。これらの知見から、CEL-IIIは糖認識ドメインが細胞表面を認識し結合後、七量体化し、Stem部位がαヘリックスからβストランドへと大きな二次構造変化を起こし、14本のβストランドからなるβバレルが膜孔を形成することによって細胞を破壊していることが示唆された。これらの結果は、七量体化が膜貫通部位のみによって引き起こされるものではなく、七量体化が起こったのちに、膜孔を形成するという機構を提案した。
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