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黄色ブドウ球菌ロイコシジンおよびガンマヘモリジンの3次元構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11694191
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関東北大学

研究代表者

神尾 好是  東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (00109175)

研究分担者 金子 淳  東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (30221188)
冨田 敏夫  東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (00126129)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード黄色ブドウ球菌 / ロイコシジン / ガンマヘモリジン / LukF / Hlg2 / 3次元構造 / 膜孔形成毒素 / 2成分性毒素 / 三次元構造 / X線回折
研究概要

LukFの3次元構造の解明:LukF単独並びに[LukF・フォスフォコリン]複合体結晶の1.8Å解像力でのX線解析により,(1)水可溶性LukFモノマーは、キャップ、リム及びプレステムの3領域から構成されていること、(2)LukFの血球膜上の結合リガンドは、フォスファチジルコリンのフォスフォコリン部位であること、(3)フォスフォコリンはLukFのW177とR198残基が形成するポケット構造部分に結合することを明らかにした。更に、LukFの生化学的解析、並びにX線結晶解析により、水可溶性分子として分泌されるLukFが赤血球膜上で水不溶性分子に変化し、Hlg2との複合体を形成する機構を解明した。即ち、グリシン及び疎水性アミノ酸を多く含む18アミノ酸残基から構成されている領域がプレステムの状態でLukF表面に折り畳まれて存在し、膜孔形成時に毒素表面から触手のように突き出てステムになり、これが血球膜に貫入することを明らかにした。これらの発見は、黄色ブドウ球菌の細胞崩壊毒素の細胞膜上におけるアッセンブリー機構を明らかにしたばかりでなく、広く水可溶性膜孔形成毒素タンパク分子が標的細胞膜上で水不溶性分子へ構造変化を起こす機構について新しい概念を打ち立てた画期的なものである。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 金子淳,冨田敏夫,神尾好是: "黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素の構造と細胞崩壊機構"蛋白質核酸酵素(臨時増刊). 46(4). 492-505 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金子淳: "黄色ブドウ球菌の二成分細胞崩壊毒素のファージ変換及び標的細胞との作用に関する研究"日本農芸化学会誌. 75巻(印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Narita,J.Kaneko,J.Etienne,J.Chiba,Y.Piemont,and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. 268(In press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Zou,J.Kaneko,S.Narita,and Y.Kamio: "Prophage φPV83-pro, carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of φPV83-pro, φPVL, φ11, and other phages"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Katsumi,T.Tomita,J.Kaneko,and Y.Kamio: "Vitronectin and its fragments purified as serum inhibitors of Staphylococcus aureus γ-hemolysin and leukocidin, and their specific binding to the Hig2 and the LukS components of the toxins"FEBS Letters. 460. 451-456 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shimatani,J.Kaneko,T.Tomita,and Y.Kamio: "Construction of a LukF-PV mutant of a staphylococcal Panton-Valentine leukocidin component having a high LulS-like function"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(10). 1828-1830 (1999)

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  • [文献書誌] 神尾好是: "黄色ブドウ球菌の細胞崩壊毒素の遺伝子、構造、および作用機構の解明"日本農芸化学会誌. 73(7). 703-711 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sugawara,T.Tomita,T.Sato,and Y.Kamio: "Assembly of Staphylococcus aureus leukocidin into a pore-forming ring-shaped oligomer on human polymorphonuclear leukocytes and rabbit erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(5). 884-891 (1999)

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  • [文献書誌] R.Olson,H.Nariya,K.Yokota,Y.Kamio,and E.Gouaux: "Crystal structure of staphylococcal LukF delineates conformational changes accompaning formation of a transmembrane channel"Nature (Structural Biology). 6(2). 134-140 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Kamio: "The Staphylococcal Infection and Immunity"KLUWER ACADEMIC/PLENUM PUBLISHERS. 600 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Kamio: "TRENDS in PROTEIN RESEARCH"Scientific Publishers OWN. 150 (1999)

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  • [文献書誌] S.Narita, J.Kaneko, J.Chiba, J.Etienne, Y.Piemont, and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. 268 (in press). (2001)

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  • [文献書誌] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Zou, J.Kaneko, S.Narita, and Y.Kamio: "Prophage, φPV83-pro, carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of φPV837-pro, φPVL, φ11, and other phage"Biothechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamio, T.Tomita, and J.Kaneko: "Pore-forming cytolysin from Stapylococcus aureus, α-and γ-hemolysin, and leukocidin"Staphylococcal Infection and Immunity. 100-140 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamio: "Identification of the minimum segment in which threonine246 residue is phosphorylated by protein kinase A for the LukS-specific function of Staphylococcal leukocidin"Trend in Protein Research. 95-100 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Katsumi, T.Tomita, J.Kaneko, and Y.Kamio: "Vitronectin and its fragments purified as serum inhibitors of Staphylococcus aureus gammahemolysin and leukocidin, and their specific binding to the Hlg2 and the LukS components of the toxins"FEBS Lett.. 460. 451-456 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shimatani, J.Kaneko T.Tomita, and Y.Kamio: "Construction of a LukF-PV mutant of a staphylococcal Panton-Valentine leukocidin component having a high LukS-like function"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(10). 1828-1830 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sugawara, T.Tomita, T.Sato, and Y.Kamio: "Assembly of Staphylococcus aureus leukocidin into a pore-forming ring-shaped oligomer on human polymorphonuclear neukocytes and rabbit erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(5). 884-891 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Olson, H.Nariya, K.Yokota, Y.Kamio, and E.Gouaux: "Crystal structure of staphylococcal LukF delineates confor-mational changes accompaning formation of a transmembrane channel"Nature (Structural Biology). 6(2). 134-140 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金子淳,冨田敏夫,神尾好是: "黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素の構造と細胞崩壊機構"蛋白質核酸酵素(臨時増刊). 46(4). 492-505 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 金子淳: "黄色ブドウ球菌の二成分細胞崩壊毒素のファージ変換及び標的細胞との作用に関する研究"日本農芸化学会誌. 75巻(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Narita,J.Kaneko,J.Chiba,J.Etienne,Y.Piemont,and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. (In press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] D.Zou,J.Kaneko,S.Narita,and Y.Kamio: "Prophage φPV83-pro, carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of φPV83-pro, φPVL,φ11, and other phages"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Noriko SUGAWARA: "Assembly of Staphylococcus aureus leukocidin into a pore-forming ring-shaped oligomer on human polymorphonuclear leukocytes and rabbit erythrocytes"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 63(5). 884-891 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Rich OLSON: "Crystal structure of staphyiococcal LukF delineates conformational changes accompaning formation of a transmembrane channel"Nature (Structural Biology). 6(2). 134-140 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 神尾好是: "黄色ブドウ球菌の細胞崩壊毒素の遺伝子、構造、および作用機構の解明"日本農芸化学会誌. 73(7). 703-711 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yuji YAMAMOTO: "Cloning, Nucleotide Sequence, and Disruption of Streptococcus mutans Glutathione Reductase Gene (gor)"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 63(6). 1056-1062 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akiko SHIMATANI: "Construction of a LukF-PV mutant of a staphylococcal Panton-Valentine leukocidin component having a high LulS-like function"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 63(10). 1828-1830 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Harue KATSUMI: "Vitronectin and its fragments purified as serum inhibitors of Staphylococcus aureus γ-hemolysin and leukocidin, and their specific binding to the Hlg2 and the LukS components of the toxins"FEBS Letters. 460. 451-456 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiyuki KAMIO: "The Staphylococcal Infection and Immunity"KLUWER ACADEMIC/PLENUM PUBLISHERS. 600 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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