2019 Fiscal Year Annual Research Report
腸炎ビブリオVepAとウェルシュ菌BECの構造解析および活性発現機構の解明
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17H04076
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
飯田 哲也 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90221746)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腸炎ビブリオ / ウェルシュ菌 / 毒素 / 結晶解析 / レセプター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ウェルシュ菌および腸炎ビブリオの主要な病原因子であるBEC（ウェルシュ菌）とVepA（腸炎ビブリオ）の活性発現機構を明らかにすることを目的としている。
本年度は、BECaのNADH複合体のX線結晶構造解析を行い、アポ型のBECa結晶構造と比較することで、基質近傍に位置する水分子の存在と、触媒活性残基（Glu380）およびADPリボシル化毒素ファミリーに共通して存在するADP-ribosylating turn-turn loop（ARTTループ）の構造多形を観測した。これらの知見に基づいて解析を行うことで、ARTTループの芳香族アミノ酸を中心とした構造変化が、球状アクチンの認識と、標的とするアルギニン残基（Arg177）の効率的なADPリボシル化反応において重要な働きをすることが明らかになった。
VepAに関しては、これまでにVepA単体での結晶化を試みてきたが、良質な結晶を得ることはできていなかった。そこでVepAの安定性と結晶化能を向上させるために、シャペロンであるVecAとの複合体の精製を行った結果、良質な結晶を得ることに成功した。さらに、シャペロンVecA単体の結晶化にも成功し、得られた結晶を大型放射光施設SPring-8の放射光において回折測定を行い、Ta原子を利用した単波長異常散乱法(Ta-SAD)により構造決定に成功した。腸炎ビブリオの3型分泌装置のシャペロンの立体構造決定は世界初の報告である。また、得られたVecA構造情報とSe原子の異常散乱効果を利用することで、VepA-VecA複合体の構造決定にも成功した。得られたVepA構造は既知のタンパク質にない全く新規の構造を採っており、いくつかの興味深い知見が得られていることから、令和2年度中の論文投稿を目指す。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Structural analysis of the ADP-ribosylating component of BEC, the binary enterotoxin of Clostridium perfringens2019
Author(s)
Kengo Ueda, Kazuki Kawahara, Shinya Yonogi, Hiroya Oki, Shigeaki Matsuda, Toshio Kodama, Tetsuya Iida, Takuya Yoshida, Tadayasu Ohkubo, Shota Nakamura
Organizer
ASM Microbe 2019
Int'l Joint Research
