2022 Fiscal Year Annual Research Report
腸管出血性大腸菌毒素SubABのレドックス活性化機構とその感染病態制御法の解明
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20K08823
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
津々木 博康 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (40586608)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細菌毒素 / 腸管出血性大腸菌 / レドックス / 小胞体ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Subtilase cytotoxin (SubAB)は、腸管出血性大腸菌（enterohemorrhagic Escherichia coli, EHEC）O113:H21株から新規の毒素として同定された。わが国でも重症患者からSubABを産生するEHECが分離されており、新たな病原因子として重要視されているが、感染病態におけるSubABの病原性は不明でありその制御法は確立されていない。SubABは宿主細胞に侵入すると小胞体（ER）に移行する。AサブユニットはERのシャペロン蛋白質BiPを切断することで宿主細胞にERストレス性の細胞死を誘導する。
これまでの解析からSubABの毒性の発現にレドックス調節（S-S結合の還元など）による活性化が分かってきた。そこでSubABの毒性発現に関与する宿主レドックス調節蛋白質の探索を行い、ジスルフィド結合の転移酵素であるProtein disulfide isomerase （PDI）がSubABを活性化し、BiPの切断を誘導する宿主レドックス調節分子であることを報告した（Tsutsuki H. et al, 2020）。遺伝子ノックダウンや阻害剤を用いた実験から、さらに他にも宿主レドックス調節蛋白質の候補を見出した。CRISPR-cas9システムを用いて遺伝子欠損（KO）細胞を樹立し解析を行ったところ、SubABの病原性発現に関与することが確認された。一方、一酸化窒素(NO)がSubABによるBiPの切断を減弱することを見出した。NOは今回同定した宿主蛋白質を阻害することでSubABの毒性発現を抑えていることが示唆された。最終年度である令和4年度は、同定蛋白質に存在する４つのシステインについて詳細な解析を行った。これまでの解析から、NOの主要な阻害標的と考えられるシステインを同定した（未発表データ）。
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