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2009 Fiscal Year Annual Research Report

ボツリヌスHAと腸管上皮細胞の相互作用の解明

Research Project

Project/Area Number 21390128
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

藤永 由佳子  Osaka University, 微生物病研究所, 特任准教授 (60252954)

Keywords微生物 / 細菌 / 毒素 / 上皮細胞バリア
Research Abstract

ボツリヌス神経毒素は、腸管上皮バリアを通過して血中に移行することによって、ボツリヌス食中毒を発症させる。巨大タンパク質分子である本毒素がこのバリアを通過する機構は不明な点が多い。最近申請者らは、毒素に結合しているHA (Hemagglutinin)が腸管上皮細胞バリアを突破する新規機能を持つことを発見した。その1つにtranscytosisを促進する機能がある。そこで本年度は、HAによるtranscytosis経路(細胞側)の解析を行った。
[in vitroにおけるtranscytosis解析]
in vitroにおいて、HAを介したボツリヌス神経毒素複合体のtranscytosisが起こるCaco-2単層培養系などを確立し、B型HAのtranscytosis経路の詳細をイメージング解析により解析した。その結果、HAはapical側細胞膜に結合した後、一部がクラスリン依存性に初期エンドソームに取り込まれることが明らかになった。その後、かなり多くのHAがbasolateral側の細胞膜表層に検出できることも明らかにした。以上の結果は、HAがin vitroにおいても、積極的にtranscytosisすることを示しており、本系を用いることにより、transcytosisの分子機構の解明が可能になると考えられる。
[各種変異型HAの作製]
transcytosis活性を担うHA側のドメインの解析のため、B型HA中の細胞結合能を持つサブユニットであるHA1とHA3の各種変異体を作製した。さらに、変異を導入したサブユニットと野性型サブユニットを混合することによりHAを再構成し、ゲル濾過により再構成の効率および各サブユニットの構成比が野生型と同じであることを確認した。次年度はこれらの再構成変異HAを用いて、transcytosis assayを行う予定である。またC型HAの細胞障害活性を担うドメインを同定するため、C型HAの各種変異体も作製した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Interaction of botulinum toxin with the epithelial barrier.2010

    • Author(s)
      Fujinaga Y.
    • Journal Title

      Journal of Biomedicine and Biotechnology 2010(Article ID 974943, 9 pages)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disruption of the epithelial barrier by botulinum hemagglutinin (HA) proteins-Differences in cell tropism and the mechanism of action between HA proteins of types A or B, and HA proteins of type C.2009

    • Author(s)
      Jin, Y., Takegahara, Y., et al.
    • Journal Title

      Microbiology 155

      Pages: 35-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel function of botulinum toxin-associated proteins : HA proteins disrupt intestinal epithelial barrier to increase toxin absorption.2009

    • Author(s)
      Fujinaga, Y., et al.
    • Journal Title

      Toxicon 54

      Pages: 583-586

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ボツリヌス毒素と腸管上皮細胞バリア破壊2009

    • Author(s)
      藤永由佳子
    • Journal Title

      化学療法の領域 25

      Pages: 745-754

  • [Journal Article] 水際の攻防~ボツリヌス毒素vs腸管上皮細胞バリア2009

    • Author(s)
      藤永由佳子
    • Journal Title

      細胞の化学 遺伝 63

      Pages: 20-25

  • [Presentation] Reconstitution and dissection of epithelial barrier disrupting activity of type B botulinum HA.2010

    • Author(s)
      竹ヶ原夕紀、菅原庸、松村拓大、藤永由佳子
    • Organizer
      第83回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20100327-20100329
  • [Presentation] 上皮細胞バリア破壊因子botulinum HAのサブユニット機能解析2009

    • Author(s)
      竹ヶ原夕紀、菅原庸、松村拓大、藤永由佳子
    • Organizer
      第82回日本生化学大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20091021-20091024
  • [Presentation] Structure and function of hemagglutinin from Clostridium botulinum.2009

    • Author(s)
      Kitadokoro, K., Takegahara, Y., Karatani, H., Fujinaga, Y.
    • Organizer
      The 9^<th> Awaji International Forum on Infection and Innmunity.
    • Place of Presentation
      淡路島
    • Year and Date
      20090908-20090911
  • [Presentation] Disruption of the Epithelial Barrier by Botulinum Hemagglutinin (HA) (招待講演)2009

    • Author(s)
      Yukako Fujinaga
    • Organizer
      Third Annual Botulinum Research Symposium
    • Place of Presentation
      Dartmouth, USA
    • Year and Date
      20090820-20090821
  • [Presentation] Mechanism for Epithelial Barrier Disruption by Botulinum HA2009

    • Author(s)
      Takegahara, Y., Matsumura, T., Sugawara, Y., Fujinaga, Y.
    • Organizer
      Etox 14 (European Workshop on Bacterial Protein Toxins)
    • Place of Presentation
      Obernai, France
    • Year and Date
      20090627-20090702
  • [Presentation] ボツリヌスHAは上皮細胞バレア破壊因子である2009

    • Author(s)
      竹ヶ原夕紀、菅原庸、松村拓大、藤永由佳子
    • Organizer
      第62回日本細菌学会関西支部会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-11-14

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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