θ-毒素と細胞膜コレステロールの相互作用の研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62580139
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 岩下 淑子 (財)東京都老人総合研究所, 生化学部, 主任研究員 (50111498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 恵実 (財)東京都老人総合研究所, 生化学部, 研究員 (90132901)
• Keywords: コレステロール / 細胞膜 / チオール活性化毒素 / θ-毒素 / 赤血球 / プロテアーゼ限定分解

Research Abstract

目的:θ-毒素はガス壊疽菌の産生するタンパク質生の溶血毒であり, コレステロールを含有する広範な動物細胞に作用し, 膜を破壊する. 本研究は, (1)細胞膜コレステロールへの結合に関与する毒素の構造を蛋白質化学の手法で解析し, (2)さらに, 本毒素をプローブとして細胞膜上のコレステロールの存在状態を解析することを目的とする.
結果:1.θ-毒素のトリプシン処理によって生じた切断毒素(Tθ)は, 29K(T1)と26K(T2)のフラグメントの複合体である. 各々のフラグメントを尿素処理により解離させ単離精製を行った. 各々のフラグメントのコレステロールへの結合能を測定したところ, C末端側のフラグメント(T2)のみがθ-毒素と同程度の高いコレステロール結合能を有していることが明らかになった. またこのC末端フラグメントは, θ-毒素の類縁毒素であるテタノリジンに対する抗血清で免疫沈降することより, 類縁毒素間でコレステロール結合部位の構造は類似しているものと推測される.
2, 我々は, θ-毒素のズブチリシン限定分解により, 細胞膜に結合するが膜を溶解しない修飾毒素を単離した. このものは, 膜上でのコレステロールの挙動を調べるのに有用なプローブと考えられる. そこで, psI-標識毒素を用いて羊赤血球上の毒素の結合部位を解析したところ, 結合定数の異る2種類の結合部位が存在することを示唆する結果を得た. 赤血球よりの脂質抽出物中, コレステロールのみが毒素と特異的に結合することより, この2種類の結合部位は両方ともコレステロールが関与するものであり, 親和性の違いは恐らくコレステロールの膜上での存在状態の違いを反映しているものと考えられる. このようなコレステロールの存在状態の違いが, コレステロールを取り巻く分子環境のどのような差異を反映しているかを今後研究していきたい.

Research Products

• [Publications] 岩下 淑子: 生化学. 59. 790 (1987)
• [Publications] 岩本 真知子: 生化学. 59. 642 (1987)
• [Publications] M. Iwamoto: Eur. J. Biochem.167. 425-430 (1987)
• [Publications] I.Zs. Nagy: Biochim. Biophys. Acta. (1988)