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ウエルシュ菌β毒素の細胞膜マイクロドメインに対する作用、及び、構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 15590405
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)
研究機関徳島文理大学

研究代表者

永浜 政博  徳島文理大学, 薬学部, 助教授 (40164462)

研究分担者 小林 敬子  徳島文理大学, 薬学部, 助手 (90170315)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードウエルシュ菌 / β毒素 / HL-60細胞 / ラフト / TNFα / IL-1β / タクロリムス / MβCD / オリゴマー
研究概要

ウエルシュ菌β毒素がHL-60細胞に対し膜障害作用を示すことか、他リンパ球系細胞としてヒト組織球性リンパ腫細胞のU937、急性単球性白血病細胞THP-1、T細胞様の性質を示すMOLT-4、B細胞様の性質を示すBALL-1について検討した。感受性の違いは認められるが、いずれの細胞も本毒素により膨化をひきおこし、さらに、毒素感受性に依存して細胞膜ラフトにβ毒素オリゴマーのバンドが認められた。一方、非リンパ球系細胞では、いかなる細胞毒性もマウスにおいて認められず、オリゴマーの形成も認められなかった。従って、β毒素は、免疫系の細胞に作用すると推察される。次に、本毒素による培養細胞からのサイトカイン遊離作用を検討するため、本毒素をHL-60細胞に作用させると、TNFαやIL-1βの遊離は約1時間後から認められ、4時間後にピークとなった。これらの結果から、β毒素は、リンパ球系細胞に作用してサイトカインの遊離を示すことが判明した。そこで、in vivoにおけるβ毒素の作用を検討するため、マウスにヘルパーT細胞に作用してサイトカインの遊離を抑制するタクロリムス(2.5mg/kg)を2日間i.p.投与後、β毒素を投与して致死活性を調べると、未処理群と比較して、本毒素による致死時間が有意に遅延された。次に、β毒素投与後のマウス血中のTNFα量を測定すると、TNFαは、毒素投与後約1時間でピークとなり、さらに、この遊離作用は、タクロリムスの前投与で有意に阻害された。すなわち、本毒素は、免疫系細胞に作用し、TNFαなどのサイトカインの遊離を促進し、致死を誘導すると推察される。以上からβ毒素は、免疫系細胞膜上のラフトに結合後、7量体のオリゴマーを形成し、種々の炎症性サイトカインの遊離を促進させ、致死活性を惹起することが明らかとなった

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type A2004

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Iwanaka
    • 雑誌名

      J.Pediatrics 144

      ページ: 140-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Binding and internalization of Clostridium perfringens iota-toxin in lipid rafts.2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nagahama
    • 雑誌名

      Infect.Immun. 72

      ページ: 3267-3275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens alpha-toxin : Characterization and mode of action2004

    • 著者名/発表者名
      Jun Sakurai
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) 136

      ページ: 569-574

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type a2004

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Iwanaka, Hiroshi Kawashima, Hiroshi Kishimoto, Mikio Kakinuma, Kazuaki Arai, Jun Sakurai, Masahiro Nagahama
    • 雑誌名

      J.Pediatrics 144(3)

      ページ: 140-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Binding and Internalization of Clostridium perfringens Iota-Toxin in Lipid Rafts.2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nagahama, Akiwo Yamaguchi, Tohko Hagiyama, Noriko Ohkubo, Keiko Kobayashi, Jun Sakurai
    • 雑誌名

      Infect.Immun. 72(6)

      ページ: 3267-3275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens Alpha-Toxin : Characterization and Mode of Action2004

    • 著者名/発表者名
      Jun Sakurai, Masahiro Nagahama, Masataka Oda
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) 136(5)

      ページ: 569-574

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type A2004

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Iwanaka
    • 雑誌名

      J.Pediatrics 144・3

      ページ: 140-140

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Binding and internalization of Clostridium perfringens iota-toxin in lipid rafts.2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nagahama
    • 雑誌名

      Infect.Immun. 72・6

      ページ: 3267-3275

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens alpha-toxin : Characterization and mode of action2004

    • 著者名/発表者名
      Jun Sakurai
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) 136・5

      ページ: 569-574

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Nagahama: "Involvement of tachykinin receptors in Clostridium perfringens beta-toxin-induced plasma extoravasation"Br.J.Pharmacol.. 138・1. 23-30 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hideaki Tsuge: "Crystal structure and site-directed mutagenesis of enzymatic components from Clostridium perfringens iota-toxin."J.Mol.Biol.. 325・3. 471-483 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Sakurai: "Clostridium perfringens iota-toxin, ADP-ribosyltransferase : structure and mechanism of action."Adv.Enzyme.Regul.. 43. 361-377 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sadayuki Ochi: "Clostridium perfringens alpha-toxin-induced hemolysis of horse erythrocytes is dependent on Ca^<2+> uptake."Biochim.Biophys.Acta. 1613・1-2. 79-86 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Nagahama: "Biological activities and pore formation of Clostridium perfringens beta toxin in HL 60 cells"J.Biol.Chem.. 278・38. 36934-36941 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tadashi Iwanaka: "Enteritis necroticans caused by Clostridium perfringens type A"J.Pediatr.. 144・3. 410 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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