2010 Fiscal Year Annual Research Report
新規受容体PEを介したボツリヌスD型神経毒素の細胞内侵入機構の解明
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21790430
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
塚本 健太郎 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (80434596)
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| Keywords | 細菌 / 蛋白質 / P19細胞 / ボツリヌス菌 / ボツリヌス神経毒素 / ガングリオシド / 受容体 |
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| Research Abstract |
ボツリヌス神経毒素に対して感受性をもつ細胞株として前年度新たに見出したP19細胞を用いて、C型及びDCモザイク神経毒素のガングリオシド認識機構の差異について、比較検討を行った。C型毒素受容体結合ドメイン(HcC)およびDCモザイク毒素受容体結合ドメイン(HcDC)のP19細胞内への取り込みを検討したところ、両Hcともに細胞内にHcが取り込まれることが確認された。しかしながら、PPMP処理によりガングリオシド合成を抑制した細胞ではいずれのHcもほとんど認められなかった。また、PPMP処理したP19細胞に対して、GT1b、GD1bを添加するとHcCの取り込みは回復したが、HcDCは取り込まれなかった。一方、GM1aを添加するとHcDCが細胞内に取り込まれたが、HcCは細胞内に取り込まれなかった。また、これまでの実験から、HcC、HcDCともに、特定のトリプトファン残基がガングリオシドとの結合に不可欠であることがわかっている。そこでこれらトリプトファン残基をアラニンに置換し、P19細胞に対する結合性を調べた結果、いずれの変異体も結合しないことがわかった。以上のことから、BoNT/CおよびBoNT/DCの毒作用の発現には、それぞれ特異的なガングリオシドへの結合が不可欠であると考えられた。このことは、本毒素のガングリオシド結合領域のトリプトファン残基を置換した変異体で、細胞への結合・取り込みが認められなかったことからも裏付けられる。本年度はガングリオシドを介して細胞に作用するC型およびDCモザイク毒素について検討を行ったが、次年度は、P19細胞を用いてD型およびCDモザイク毒素のホスファチジルエタノールアミンを介した毒作用発現機構について検討を行う予定である。
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