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ボツリヌス毒素複合体の宿主侵入機構に関する構造生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J03770
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

阿松 翔  大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードボツリヌス毒素 / 腸管吸収機構 / トランスサイトーシス / 受容体 / 食中毒 / 腸管吸収 / プルダウン / LC-MS/MS / 蛍光免疫染色
研究実績の概要

前年度から引き続きマウス小腸組織免疫染色の条件検討を行った結果、凍結切片を用いた免疫染色により膜タンパク質Xを染色することができた。培養細胞の結果と一致して、上皮細胞に取り込まれたHAは膜タンパク質Xと共局在した。この結果から、膜タンパク質Xは、in vitroだけでなくin vivoでもHAの細胞内取り込みに関与することが示唆された。しかし現染色条件は、陽性コントロールとして試したマウス肝臓組織切片では膜タンパク質X特異的な綺麗な染色像を示したが、マウス小腸組織切片では膜タンパク質Xに加えて非特異的染色が散見されるため、染色条件の改良やノックアウトマウスを用いた確認が必須である。
CRISPR/Cas9システムを用いた膜タンパク質X欠損Caco-2細胞の作製では、数種のリポフェクション試薬を検討したが、どれもCaco-2細胞に対する遺伝子導入効率が低かったためまだ欠損細胞を作製できていない。再度条件検討を行った結果、エレクトロポレーション法を用いることでCaco-2細胞でも約80%の割合でGFP陽性細胞を得ることができた。現在、エレクトロポレーション法により欠損細胞の作製を行っている。
ヒト大腸がん由来細胞株Caco-2細胞を用いてライセートを作製し、プルダウン法でHAと膜タンパク質Xの結合を解析した。前年度に実施したマウス小腸組織ライセートからプルダウンを行った結果と一致して、細胞ライセートから膜タンパク質XはHA特異的に共沈殿した。これまでに報告されているガラクトース、シアル酸又はE-カドヘリンに結合しないHAの各種変異体を用いて細胞ライセートからプルダウンを行った結果、ガラクトースに結合しない変異によって膜タンパク質Xはほとんど共沈殿しなくなった。これらの結果から、HAはヒト膜タンパク質Xと糖鎖依存的に相互作用をすることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Multivalency effects of hemagglutinin component of type B botulinum neurotoxin complex on epithelial barrier disruption2018

    • 著者名/発表者名
      Amatsu Sho、Matsumura Takuhiro、Yutani Masahiro、Fujinaga Yukako
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 62 号: 2 ページ: 80-89

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12565

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボツリヌス菌由来ヘマグルチニンの立体構造2015

    • 著者名/発表者名
      阿松翔, 菅原庸, 藤永由佳子, 北所健悟
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 57 号: 4 ページ: 233-238

    • DOI

      10.5940/jcrsj.57.233

    • NAID

      130005096000

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clostridium botulinum type C hemagglutinin affects the morphology and viability of cultured mammalian cells via binding to the ganglioside GM3.2015

    • 著者名/発表者名
      菅原 庸、岩森 正男、松村 拓大、油谷 雅広、阿松 翔、藤永 由佳子
    • 雑誌名

      The FEBS journal

      巻: 282 号: 17 ページ: 3334-3347

    • DOI

      10.1111/febs.13346

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] B型ボツリヌス毒素複合体を構成するヘマグルチニン成分の多価性が上皮細胞間バリア破壊活性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      阿松 翔, 松村 拓大, 油谷 雅広, 藤永 由佳子
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • 学会等名
      第54回日本細菌学会中部支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • 学会等名
      第64回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • 学会等名
      第16回生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intestinal absorption mechanism of type B1 botulinum progenitor toxin produced by strain Okra2017

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Matsumura, Sho Amatsu, Yo Sugawara, Masahiro Yutani, Yukako Fujinaga
    • 学会等名
      54th Interagency Botulism Research Coordinating Committee
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] E-cadherin 機能阻害活性をもつ新規物質である nanoHA の発明2017

    • 発明者名
      藤永 由佳子, 阿松 翔, 紀ノ岡 正博
    • 権利者名
      金沢大学, 大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-226370
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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