2013 Fiscal Year Research-status Report
ボツリヌス菌が産生するHAの構造と毒素の腸管吸収機構に関する研究
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25860320
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
鈴木 智典 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (90453836)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ボツリヌス毒素 / 毒素複合体 / 立体構造予測 / 血球凝集素 |
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| Research Abstract |
ボツリヌス菌（Clostridium botulinum）は，食中毒の原因ともなる致死性のボツリヌス毒素を産生し，その神経毒素タンパク質（Botulinum neurotoxin; BoNT, 150 kDa）の血清型から，A～G 型の7 型に分類される。通常，BoNTは4 種の無毒タンパク質群と結合しタンパク質複合体を形成している。この無毒タンパク質群のうち血球凝集素（Hemagglutinin; HA）は3 種のサブユニット（HA-17, HA-33, HA-70）から構成されており，毒素が動物に経口摂取された際に腸管細胞に結合し，毒素の生体内への吸収を促進すると考えられている。申請者らは、HA の複合体構造と機能を解析し，ボツリヌス毒素の構造ならびに毒素の生体内吸収機構を解明することを目的としている。本研究では、培養液上清より精製した毒素複合体から、HA-17/HA-33複合体およびHA-70を分離精製し、HA-70分子上に存在するHA-17/HA-33の結合部位についてFar western blot法で検討した。プロテアーゼで限定分解したHA-70断片へのHA-17/HA-33の結合を実験した結果、623残基で構成されるHA-70のC末端側領域であるTyr329からSer623の範囲内にHA-17/HA-33の結合部位が存在することが明らかとなった。今回の実験結果および既報のデータをもとに、バイオインフォマティクスの手法を用いてHA複合体の立体構造を予測した。この結果は、ボツリヌス毒素の構造と機能を理解する上で、重要な知見になり得ると思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目的の一つとして挙げたHA複合体の立体構造解析について、サブユニット間結合部位に関する新たな知見を得て、さらにin vitro実験データに基づいた複合体構造予測を行うことができた。今後は、HAサブユニットの種々の活性や機能に関する実験を行いながら、構造との相関についても検討していきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
HAサブユニットの組換え発現系を構築し、各サブユニットの毒性や細胞への作用などを含めた種々の活性を実験していく。また、複合体構造データを用いた溶媒中での複合体構造の動的な挙動についても解析していきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度は消耗品等の購入において、当初計画していたよりも安価で購入できたものなどもあり、全額を使用せずに次年度に持ち越す分が生じた。次年度請求分ち合わせ、有効に使用する。
大腸菌の組換え実験、タンパク質の精製、細胞培養、その他実験遂行上必要となる消耗品類の購入に使用する。また、学会や研究協力者との打ち合わせのための旅費に使用し、研究成果を発表した際は、その論文投稿料にも使用する。
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[Journal Article] Identification of the interaction region between hemagglutinin components of the botulinum toxin complex2014
Author(s)
Suzuki T, Miyashita S, Hayashi S, Miyata K, Inui K, Kondo Y, Miyazaki S, Ohyama T, Niwa K, Watanabe T, Sagane Y
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Journal Title
International Journal of Biological Macromolecules
Volume: 65
Pages: 284-288
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Sugar-induced conformational change found in the HA-33/HA-17 trimer of the botulinum toxin complex.2013
Author(s)
Sagane Y, Hayashi S, Matsumoto T, Miyashita SI, Inui K, Miyata K, Yajima S, Suzuki T, Hasegawa K, Yamano A, Nishikawa A, Ohyama T, Watanabe T, Niwa K.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 438
Pages: 483-487
DOI
Peer Reviewed
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