2023 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of the substrate recognition of staphylococcal exotoxins and prevention strategies
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22H02515
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
西藤 公司 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20365422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
殿塚 隆史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50285194)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ブドウ球菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度には黄色ブドウ球菌が産生する表皮剥脱毒素ETAと、Staphylococcus hyicusが産生する表皮剥脱毒素ExhCが、それぞれヒトデスモグレイン1 (Dsg1) とブタDsg1を特異的に消化するために必要な毒素分子上のアミノ酸残基について、以下に示す解析を試みた。また黄色ブドウ球菌が産生するETDとヒトDsg1との結合様式を、in silico解析により予測した。
1．ExhCの結晶構造解析を行い、その構造がETAに類似していることを確認した。
2．ETAとExhCとの間で結晶構造および表面静電を比較し、各酵素の基質指向性への関与が疑われたアミノ酸残基を互いに置換したスワッピング毒素を複数作製してDsg1の消化活性を解析したが、残基置換による基質指向性の変化は認められなかった。そこでETAおよびExhCの基質指向性に関与するアミノ酸残基の分布を解析するため、毒素間で各ドメインを置換したスワッピング毒素を複数作製した。
3．表皮剥脱毒素によるヒトDsg1の消化部位であるIle380-Glu381-Gly382-Pro383の4残基ペプチドと、ETDとの結合様式をドッキングソフトウェアで推測して結合分子の方向性を確認した。またETDおよびExpBの基質指向性に関与するアミノ酸残基の分布を解析するため、毒素間で各ドメインを置換したスワッピング毒素を複数作製した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究ではin silico解析の結果を元に酵素基質結合様式の予測を試みたが、分子生物学的解析の結果では予測通りの結果が得られなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はアミノ酸配列または結晶構造が類似しているETA-ExhC間、ETB-ExpA間、ETD-ExpB間で各モチーフを置換したスワッピング分子を複数作製し、各毒素の基質特異性に関わるアミノ酸残基を含むモチーフを選別し、選別したモチーフの中から基質特異性に関与する残基を特定する予定である。
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Research Products
(1 results)
