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2013 Fiscal Year Final Research Report

Cellular mechanism of toxicity of Clostridium perfringens iota-toxin

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23590526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Bacteriology (including Mycology)
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

KOBAYASHI Keiko  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (90170315)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永浜 政博   (40164462)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Keywordsウエルシュ菌イオタ毒素 / エンドサイトーシス / 初期エンドソーム / リサイクリングエンドソーム / 後期エンドソーム / リソソーム
Research Abstract

Clostridium perfringens iota-toxin is a binary toxin composed of an enzyme component(Ia) and a binding component(Ib). Each component alone lacks toxic activity, but together they produce cytotoxic effects. This study indicated that an internalized Ia and Ib complex was delivered to early endosomes and that subsequent delivery of Ia to the cytoplasm occured mainly in early endosomes. Then, Ib was transported to late endosomes and lysosomes for degradation. Next, we examined the cytotoxicity of Ib. A431 and A549 cells were susceptible to Ib. Ib bound and formed oligomers in the membranes of A431 cells. Then, Ib caused cell swelling and the rapid depletion of cellular ATP in the cells. Ib also induced permeabilization by propidium iodide without DNA fragmentation in the cells. Ultrastructural studies revealed that A431 cells underwent necrosis after treatment with Ib. We demonstrated that Ib by itself produced cytotoxic activity through necrosis.

  • Research Products

    (39 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (9 results) Presentation (30 results)

  • [Journal Article] A recombinant carboxy-terminal domain of alpha-toxin protects mice against Clostridium perfringens2013

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Sadayuki Ochi, Teruhisa Takagishi, Masahiro Shibutani, Jun Sakurai
    • Journal Title

      Microbiol. Immunol

      Volume: 57 Pages: 340-345

  • [Journal Article] The p38 MAPK and JNK pathoways protect host cells against Clostridium perfringens beta-toxin2013

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Masahiro Shibutani, Soshi Seike, Mami Yonezaki, Teruhisa Takagishi, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Jun Sakurai
    • Journal Title

      Infect. Immun

      Volume: 81(10) Pages: 3703-3708

  • [Journal Article] Clostridium perfringens alpha-toxin induces the release of IL-8 through a dual pathway via TrkA in A549 cells2012

    • Author(s)
      Masataka Oda, Ryota Shiihara, Yuka Ohmae, Michiko Kabura, Teruhisa Takagishi, Keiko Kobayashi, Masahiro Nagahama, Masahisa Inoue, Tomomi Abe, Koujun Setsu, Jun Sakurai
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta

      Volume: 1822(10) Pages: 1581-1589

  • [Journal Article] Intracellular trafficking of Clostridium perfringens iota-toxin b2012

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Mariko Umezaki, Ryo Tashiro, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Masahiro Shibutani, Teruhisa Takagishi, Kazumi Ishidoh, Mitsunori Fukuda, Jun Sakurai
    • Journal Title

      Infect. Immun

      Volume: 80(10) Pages: 3410-3416

  • [Journal Article] Clostridium perfringens alpha-toxin recognizes the GM1a-Trk A complex2012

    • Author(s)
      Masataka Oda, Michiko Kabura, Teruhisa Takagishi, Ayaka Suzue, Kaori Tominaga, Shiori Urano, Masahiro Nagahama, Keiko Kobayashi, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa, Jun Sakurai
    • Journal Title

      J . Biol. Chem

      Volume: 287(39) Pages: 33070-33079

  • [Journal Article] Clostridium perfringens TpeL glycosylates the Rac and Ras subfamily proteins2011

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Akiko Ohkubo, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Katsuhiko Amimoto, Kazuaki Miyamoto, and Jun Sakurai
    • Journal Title

      Infect. Immun

      Volume: 79(2) Pages: 905-910

  • [Journal Article] Cellular vacuolation induced by Clostridium perfringens epsilon-toxin. Cellular vacuolation induced by Clostridium perfringens epsilon-toxin2011

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Yukari Itohayashi, Hideki Hara, Masahiro Higashihara, Yusuke Fukatani, Teruhisa Takagishi, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Ichiro Nakagawa, Jun Sakurai
    • Journal Title

      FEBS J .

      Volume: 278 Pages: 3395-3407

  • [Journal Article] Clostridium perfringens iota-toxin b induces rapid cell necrosis2011

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Mariko Umezaki, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Shigenobu Tone, Taiji Suda, Kazumi Ishidoh, and Jun Sakurai
    • Journal Title

      Infect. Immun

      Volume: 79(11) Pages: 4353-4360

  • [Journal Article] Recent insights into Clostridium perfringens alpha-toxin2011

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Masataka Oda, Sadayuki Ochi, Keiko Kobayashi, Jun Sakurai
    • Journal Title

      Res. Adv. Infect. Immun

      Volume: 1 Pages: 1-12

  • [Presentation] Role of the MAPK pathway in the cellular responses to Clostridium perfringens beta-toxin2013

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Soshi Seike, Teruhisa Takagishi, Keiko Kobayashi
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131203-06
  • [Presentation] ウエルシュ菌ι毒素Ib成分の細胞障害作用の解析2013

    • Author(s)
      田代遼,森川斉,髙岸照久,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      20131026-27
  • [Presentation] ウエルシュ菌β毒素の細胞障害作用におけるMAPKの役割2013

    • Author(s)
      清家総史,米崎真未,髙岸照久,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      20131026-27
  • [Presentation] ウエルシュ菌ε毒素のオリゴマー形成におけるリン脂質代謝の役割2013

    • Author(s)
      髙岸照久,名尾三佳,高松輝実,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第66回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • Place of Presentation
      広島県呉市
    • Year and Date
      20131012-13
  • [Presentation] Mode of action of Clostridium perfringens iota-toxin2013

    • Author(s)
      Jun Sakurai, Masahiro Nagahama, Keiko Kobayashi.他4
    • Organizer
      European Workshop on Bacterial ProteinToxins (ETOX16)
    • Place of Presentation
      Germany
    • Year and Date
      20130600
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタ毒素Ib成分のA431細胞に対する細胞毒性の解析2013

    • Author(s)
      森川斉,田代遼,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130327-30
  • [Presentation] 敗血症由来セレウス菌による致死とスフィンゴミエリナーゼの関係2013

    • Author(s)
      藤田葵,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130327-30
  • [Presentation] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入におけるTrkAの役割2013

    • Author(s)
      柏﨑奨太,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130327-30
  • [Presentation] ウエルシュ菌β毒素によるTHP-1細胞の細胞障害作用2013

    • Author(s)
      米崎真未,渋谷昌弘,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130327-30
  • [Presentation] ウエルシュ菌TpeLによるMDCK細胞のFアクチン形成促進作用2013

    • Author(s)
      木内祥仁,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130327-30
  • [Presentation] ウエルシュ菌ε毒素のオリゴマー形成における中性スフィンゴミエリナーゼの関与2013

    • Author(s)
      高岸照久,名尾三佳,高松輝実,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第87回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130326-28
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタ毒素Ib成分の細胞への結合と侵入の検討2013

    • Author(s)
      田代遼、森川斉、小林敬子、宮本和明、永浜政博
    • Organizer
      第87回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130326-28
  • [Presentation] ウエルシュ菌α毒素による毒性発現とGM1a /TrkA複合体のクラスター化2013

    • Author(s)
      髙岸照久,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20130318-20
  • [Presentation] 腸管病原性ウエルシュ菌F5603株に存在するバクテリオリシン遺伝子保有プラスミドについて2013

    • Author(s)
      宮本和明,小田真隆,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20130318-20
  • [Presentation] Vizantinの感染症治療薬への応用2013

    • Author(s)
      渋谷昌弘,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第86回日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20130318-20
  • [Presentation] TDCM誘導体(Vizantin)の活性発現メカニズム2012

    • Author(s)
      渋谷昌弘,小田真隆,樽井敬史,小林敬子,中野真代,山本博文,今川洋,西沢麦夫,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      松江
    • Year and Date
      20121110-11
  • [Presentation] セレウス菌による致死とスフィンゴミエリナーゼの関係2012

    • Author(s)
      藤田葵,小田真隆,清家総史,加藤良子,小林敬子,永浜政博
    • Organizer
      第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      松江
    • Year and Date
      20121110-11
  • [Presentation] ウエルシュ菌α毒素とTrkA/GM1aとの相互作用の解析2012

    • Author(s)
      高岸照久,小田真隆,蕪道子,鈴江綾佳,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      松江
    • Year and Date
      20121110-11
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタIb成分のA431細胞毒性機構の解析2012

    • Author(s)
      小林敬子,田代遼,小田真隆,宮本和明,永浜政博
    • Organizer
      第65回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      20121020-21
  • [Presentation] ウエルシュ菌α毒素の毒性発現におけるガングリオシドGM1aの役割2012

    • Author(s)
      小田真隆,高岸照久,渋谷昌弘,鈴江綾佳,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第65回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      20121020-21
  • [Presentation] Vizantinによる自然免疫活性化メカニズム2012

    • Author(s)
      小田真隆,樽井敬史,亀山直哉,白川大起,屋比久賢太,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第59回トキシンシンポジウム
    • Place of Presentation
      帯広
    • Year and Date
      20120706-07
  • [Presentation] ウエルシュ菌ε毒素のMDCK細胞に対する空胞形成機構の解析2012

    • Author(s)
      永浜政博,高岸照久,小田真隆,小林敬子,櫻井純
    • Organizer
      第85日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20120327-29
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタb成分の細胞毒性機構の解析2012

    • Author(s)
      小林敬子,梅崎真理子,小田真隆,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第85日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20120327-29
  • [Presentation] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入経路の解析2011

    • Author(s)
      高田奈央,樋口真美,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      高松市
    • Year and Date
      20111112-13
  • [Presentation] ウエルシュ菌ε毒素の空胞形成機構の解析2011

    • Author(s)
      南俊宏,高岸照久,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      高松市
    • Year and Date
      20111112-13
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタ毒素のIb成分による細胞毒性の解析2011

    • Author(s)
      田代遼,神林彩香,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
    • Place of Presentation
      高松市
    • Year and Date
      20111112-13
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタb成分の細胞毒性の解析2011

    • Author(s)
      小林敬子、梅崎真理子、小田真隆、櫻井純、永浜政博
    • Organizer
      第64回日本細菌学会中国・四国支部総会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      20111022-23
  • [Presentation] Clostridium perfringens Tpel glycosylates the Rac and Ras subfamily proteins2011

    • Author(s)
      Masahiro Nagahama, Akiko Ohkubo, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Katsuhiko Amimoto, Kazuaki Miyamoto, Jun Sakurai
    • Organizer
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      20110906-16
  • [Presentation] ウエルシュ菌イオタIb成分の細胞毒性の検討2011

    • Author(s)
      小林敬子,梅崎真理子,田代遼,小田真隆,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      文科省戦略的研究基盤形成支援事業『有機合成と天然物化学の手法による医薬品素材の開発』,第7回研究発表会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2011-12-22
  • [Presentation] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入機構の検討2011

    • Author(s)
      高田奈央,樋口真美,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
    • Organizer
      文科省戦略的研究基盤形成支援事業『有機合成と天然物化学の手法による医薬品素材の開発』,第7回研究発表会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2011-12-22

URL: 

Published: 2015-07-16  

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