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菌体外毒素の分泌および成熟化過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14570237
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細菌学(含真菌学)
研究機関岡山大学

研究代表者

岡本 敬の介  岡山大学, 薬学部, 教授 (70131183)

研究分担者 野村 知彦  徳島文理大学, 薬学部, 助手 (00289315)
山中 浩泰  徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (30202386)
篠田 純男  岡山大学, 薬学部, 教授 (50029782)
小林 佐賀恵 (小林 佐賀惠)  岡山大学, 薬学部, 助教授 (90212654)
根岸 友恵  岡山大学, 薬学部, 助教授 (80116491)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードエンテロトキシン / 大腸菌 / アエロモナス菌 / 分泌 / 成熟 / 膜タンパク質 / 溶血毒 / 下痢 / 成熟化 / 毒素 / 細胞膜 / 蛋白分解酵素 / 菌体外毒素 / 膜 / グラム陰性菌 / プロテアーゼ
研究概要

細菌感染による下痢症の多くは菌が菌体外に放出するエンテロトキシンとよばれるタンパク性の毒素の作用で生じている。菌体外へ活性を有するエンテロトキシの放出がなければ、下痢は生じない。グラム陰性菌で活性型の毒素が放出されるためには、内膜、外膜の2層の膜を通過すること、毒素が活性体へと折り畳まれる事、が必要である。これらの過程が進行しなければ菌は下痢活性を発揮できない。それゆえ本過程は菌の病原性に関わる重要な過程である。報告者達は大腸菌の耐熱性エンテロトキシン(下痢毒素)(ST)とアエロモナス菌のエンテロトキシンについてのこの過程を研究した。その結果STは、外膜タンパクであるToICを介して菌体外に放出される。TolCが機能を発現するためにはToICの412位ならびに3位のロイシンが必要とされること、その両アミノ酸残基は近接して存在する事を明らかにした。それゆえこの部位に結合する化合物の開発は毒素原性大腸菌感染の治療薬として有望であると考えられた。アユロモナス菌のエンテロトキシンは溶血活性をも発揮する毒素である事を証明した。患者から分離した菌株を調べた結果、血液寒天培地では溶血活性を示さないが下痢活性は発現する毒素を産生している菌株が存在する事がわかった。この毒素をクローニングして塩基配列を決定した。変異は主にアミノ末端側で生じている事がわかった。またアエロモナス菌のエンテロトキシンは活性化されるためには切断を受けなければならないが、この切断に関与するプロテアーゼは菌体外でエンテロトキシンの切断に働くのみならず、菌体内でも種々の老廃物の処理を行う。この様に本プロテアーゼは毒素の産生みならず菌の生存をコントロールするするプロテアーゼである事がわかった。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Ritsuko Yokoyama et al.: "Physicochemical and Biological Properties of an Extracellular Serine Protease of Aeromonas sobria"Microbiology and Immunology. 46. 383-390 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahisa Watarai et al.: "Modulation of Brucella-induced macrophinocytosis by lipid rafts mediates intracellular replication"Cellular Microbiology. 4. 341-355 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka et al.: "Site-directed mutagenesis studies of the amino acid residue at position 412 of Escherichia coli TolC which is required for the activity"Microbial Pathogenesis. 33. 81-89 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本敬の介, 山中浩泰: "細菌性下痢毒素の成熟化過程"ファルマシア. 38. 943-947 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Aso et al.: "Induction of an outer membrane protein of 78 kDa in Vibrio vulnificus cultured in the presence of deferrioxamine B under iron-limiting conditions"FEMS Microbiology Letters. 211. 65-70 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiko Nomura et al.: "The protein encoded at the 3' end of the serine protease gene of Aeromonas sobria functions as a chaperone in the production of the protease"Journal of Bacteriology. 184. 7058-7061 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Fujii et al.: "Studies on the mechanism of action of the aerolysin-like hemolysin of Aeromonas sobria in stimulating T84 Cells to produce cyclic AMP"Infection and Imunity. 71. 1557-1560 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuya Funahashi et al.: "An iron-regulated gene required for utiliztion of aerobactin as an exogenous siderophore in Vibri parahaemolyticus"Microbiology-SGM.. 149. 1217-1225 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka et al.: "Delivery of heat-stable enterotoxin of Escherichia coli to the exterior and the action of the toxin to induce diarrhea"Recent Research Development of Infection and Immunity. 1. 45-59 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本敬の介 他: "細菌毒素ハンドブック(櫻井純, 本田武司, 小熊恵二 編)"サイエンス フォーラム社. 587 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本敬の介 他: "タンパク質化学講座、第1巻 毒素タンパク質 (林恭三、池田潔、太田光煕 編)"廣川書店. 201 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ritsuko Yokoyama, Yoshio Fujii, Yoko Noguchi, Tomohiko, Nomura, Masahiko Akita, Kojun Setstu, Shigeo Yamamoto, Keinosuke Okamoto: "Physicochemical and Biological Properties of an Extracellular Serine Protease of Aeromonas sobria"Microbiology and Immunology. 46(6). 383-390 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahisa Watarai, Sou-ichi Makino, Yoshi Fujii, Keinosuke Okamoto, Toshikazu Shirahata: "Modulation of Brucella-induced macrophinocytosis by lipid rafts mediates intracellular replication"Cellular Microbiology. 4(6). 341-355 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka, Tomohiko Nomura, Naoyuki Morisada, Sumio Shinoda, Keinosuke Okamoto: "Site-directed mutagenesis studies of the amino acid residue at position 412 of Escherichia coli TolC which is required for the activity"Microbial Pathogenesis. 33(2). 81-89 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Induction of an outer membrane protein of 78 kDa in Vibriovulnificus cultured in the presence of deferrioxamine B under iron-limiting conditions.: "Hiroaki Aso, Shin-ichi Miyoshi, Hiroshi Nakao, Keinosuke Okamoto, Shigeo Yamamoto"FEMS Microbiology Letters. 211(1). 65-70 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiko Nomura, Yoshio Fujii, Hiroyasu Yamanaka, Hidetomo Kobayashi, Keinosuke Okamoto: "The protein encoded at the 3' end of the serine protease gene of Aeromonas sobria functions as a chaperone in the production of the protease"Journal of Bacteriology. 184(24). 7058-7061 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Fujii, Tomohiko Nomura, Ritsuko Yokoyama, Sumio Shinoda, Keinosuke Okamoto: "Studies on the mechanism of action of the aerolysin-like hemolysin of Aeromonas sobria in stimulating T84 Cells to produce cyclic AMP"Infection and Imunity. 71(3). 1557-1560 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tatsuya Funahashi, Tomotaka Tanabe, Hiroaki Aso, Hiroshi Nakao, Yoshio Fujii, Keinosuke Okamoto, Shizuo Narimatsu, Shigeo Yamamoto: "An iron-regulated gene required for utilization of aerobactin as an exogenous siderophore in Vibri parahaemolyticus"Microbiology-SGM. 149. 1217-1225 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka, Sumio Shinoda, Keinosuke Okamoto: "Delivery of heat-stable enterotoxin of Escherichia coli to the exterior and the action of the toxin to induce diarrhea"Recent Research Development of Infection and Immunity. 1. 45-59 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Fujii: "Studies of the mechanism of action of the aerolysin-like hemolysin of Aeromonas sobria in stimulating T84 cells to produce cyclic AMP"Infect.Immun.. 71・3. 1557-1560 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuya Funahashi: "An iron-regulated gene required for utilization of aerobactin as an exogenous siderophore in Vibri parahaemolyticus"Microbiology-SGM. 149・5. 1217-1225 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sakae Arimoto-Kobayashi: "Inhibitory effects of (-)-epigallocatechin gallate on the mutation, DNA strand cleavage and DNA-adduct formation by heterocyclic amines"J.Arg.Food Chem.. 51・17. 5150-5153 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka: "Delivery of heat-stable enterotoxin of Escherichia coli to the exterior and the action of the toxin to induce diarrhea"Recent Res.Devel.Infect.Immu.. 1. 45-59 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 林 恭三: "タンパク質化学講座、第1巻 毒素タンパク質"廣川書店. 201 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Fujii: "Studies on the mechanism of action of the aerolysin-like hemolysin of Aeromonas sobria in stimulating T84 Cells to produce cyclic AMP"Infect. Immun. 71・3. 1557-1560 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiko Nomura: "The protein encoded at the 3' end of the serine protease gene of Aeromonas sobria functions as a chaperone in the production of the protease"J. Bacteriol. 184・24. 7085-7061 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masahisa Watarai: "Modulation of Brucella-induced macrophinocytosis by lipid rafts mediates intracellular replication"Cell. Microbiol. 4・6. 314-355 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyasu Yamanaka: "Site-directed mutagenesis studies of the amino acid residue at position 412 of Escherichia coli ToIC which is required for the activity"Microb. Pathog.. 33・2. 81-89 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ritsuko Yokoyama: "Physicochemical and biological properties of an extracellular serine protease of Aeromonas sobria"Microbiol. Immunol. 46・6. 383-390 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Aso: "Induction of an outer membrane protein of 78 kDa in Vibrio vulnificus cultured in the presence of deferrioxamine B under iron-limiting conditions"FEMS Microbiol. Lett.. 211・1. 1-6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本敬の介(分担執筆): "細菌毒素ハンドブック"櫻井純、本田武司、小熊恵二(編集) サイエンスフォーラム社. 587 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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