霊長類嘔吐モデルによるブドウ球菌食中毒の分子レベルでの解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K06532
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 小野 久弥 北里大学, 獣医学部, 准教授 (80704569)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: ブドウ球菌エンテロトキシン / コモンマーモセット / 肥満細胞 / 嘔吐型食中毒 / 受容体 / 細菌毒素 / 脱顆粒

Outline of Annual Research Achievements

ブドウ球菌食中毒は、黄色ブドウ球菌が産生するタンパク質毒素、ブドウ球菌エンテロトキシン(SE) によって起こる公衆衛生領域上重要な食中毒である。SEは80年以上前にブドウ球菌食中毒の原因毒素であることが報告されていながら、その嘔吐発現の分子機構は未だ不明である。本研究では、SEの嘔吐発現の分子機構の解明を目的とし、小型霊長類のコモンマーモセットを用いることで宿主側の嘔吐に関わる受容体の同定を行う。さらに、同定された受容体の機能解析を行うとともに、嘔吐惹起に必要な毒素側の構造を解明する。最終的に霊長類における嘔吐発症メカニズムを明らかにし、ブドウ球菌食中毒の全容解明を目指す。
今年度は腸管粘膜下組織肥満細胞において、ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)が結合し、脱顆粒を引き起こす受容体となっている分子の特定を試みた。コモンマーモセットの腸管組織をホモジナイズし、タンパク質を抽出してSEAと高親和性を示す分子の探索を行った。また、in silicoでの解析により見出されたSEAと結合する肥満細胞脱顆粒関連分子をクローニングし、SEAとの結合をin vitroで解析した。当該遺伝子をヒト培養細胞にトランスフェクションし、SEAとの結合能を確認した。さらにSE受容体との結合性をセルソーターで解析するために蛍光タンパク質融合SEAを作成した。
嘔吐モデル動物によらない嘔吐活性の評価系の予備実験として、ラット肥満細胞株のSEAに対する反応性を確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験に使用するマーモセットの頭数が減少したため、新規にマーモセットを導入し既存の個体とともに繁殖を行っている。頭数が回復次第、研究試料を採取する。

Strategy for Future Research Activity

細胞内でSEと作用する分子が一部明らかになったため、今後は細胞膜表面でのSEとの相互作用をさらに検討する。SEとの相互作用が明らかになった分子についてはin vitroでの解析ののちに、コモンマーモセットでノックアウトまたはノックダウンを行う。