脂質ラフトを標的とする毒素の細胞認識とオリゴマーの分子機構

• 研究課題/領域番号: 18687007
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 北田 栄 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (20284482)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円); 2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2007年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2006年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
• キーワード: 毒素 / 微生物 / がん / 細胞 / 膜 / Bacillus thuringiensis / パラスポリン / GPIアンカー型タンパク / 受容体 / 脂質ラフト / GPI アンカー型タンパク / Baccillus thuringiensis

研究概要

殺虫性微生物、バシラス・チュリンジェンシス(Bt菌)から、がん細胞に対して毒性を示す新しいBt菌毒素タンパク質(パラスポリン2)を発見した。なぜパラスポリン2はがん種細胞特異的に作用するのだろうか?今回の研究から、この毒素が細胞表面に存在する局所領域(脂質ラフト)へ結合して巨大な毒素分子複合体(オリゴマー)を形成すること、また、毒素と結合するがん細胞因子を発見した。この研究からがん細胞に特異的で人体に安全な抗がん基礎研究の進展が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal Structure of the Parasporin-2 Bacillus thuringiensis Toxin That Recognizes Cancer Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiba T., Abe Y., Kitada S., Kusaka Y., Ito A., Ichimatsu T., Katayama H., Akao T.,Higuchi K., Mizuki E., Ohba M., Kanai R.,Harata K..
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 386 ページ: 121-133
• [雑誌論文] Purification and characterization of human phosphatidylserine synthase 1 and 2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro S., Kawaguti A., Kawabe Y., Kitada S., and Kuge O
  • 雑誌名: Biochem J. 418 ページ: 421-429
• [雑誌論文] Crystal Structure of the Parasporin-2 Bacillus thuringiensis Toxin That Recognizes Cancer Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiba T., et.al.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 386 ページ: 121-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of human phosphatidylserine synthases 1 and 2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro S., et.al.
  • 雑誌名: Biochem J. 418 ページ: 418-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raft-targeting and Oligomerization of Parasporin-2, a Bacillus thuringiensis Crystal Protein with Anti-tumor Activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe, Y., Shimada, Y., and Kitada, S
  • 雑誌名: J. Biochem. 143 ページ: 269-269
• [雑誌論文] Raft-targeting and Oligomerization of Parasporin-2, a Bacillus thuringiensis Crystal Protein with Anti-tumor Activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe, Y・Shimada, Y・Kitada, S
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 143 ページ: 269-275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial orientation of mitochondrial processing peptidase and a preprotein revealed by fluorescence resonance energy transfer (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomonori G. Nishino, T. G., Katsuhiko. K., Kojima, K., Ogishima, T., Ito, A., and Kitada, S.
  • 雑誌名: J. Biochem 141 ページ: 889-895
  • NAID: 10020098777
• [雑誌論文] A Protein from a Parasitic Microorganism, Rickettsia prowazekii, Can Cleave the Signal Sequences of Proteins Targeting Mitochondria (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitada, S., et al(他5名).
  • 雑誌名: J Bacteriol 189 ページ: 844-850
• [雑誌論文] Spatial orientation of mitochondrial processing peptidase and a preprotein revealed by fluorescence resonance energy transfer (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomonori, G・Nishino, T., G., Katsuhiko・K, Kojima・K, Ogishima・T, Ito・A・Kitada, S.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 141 ページ: 889-895
  • NAID: 10020098777
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Protein from a Parasitic Microorganism, Rickettsia prowazekii, Can Cleave the Signal Sequences of Proteins Targeting Mitochondria. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitada S, Uchiyama T, Funatsu T, Kitada Y, Ogishima T, Ito A
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology. 189 ページ: 844-850
• [雑誌論文] Cytocidal Actions of Parasporin-2, an Anti-tumor Crystal Toxin from Bacillus thuringiensis (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitada, S., et al(他13名).
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 26350-26360
• [雑誌論文] Cytocidal Actions of Parasporin-2, an Anti-tumor Crystal Toxin from Bacillus thuringiensis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitada, S., Abe, Y., Shimada, H., Kusaka, K., Matsuo, M., Katayama, H., Okumura, S., Akao, T., Mizuki, E., Kuge, O., Sasaguri, Y., Ohba, M., Ito A.
  • 雑誌名: Journal of Biological. Chemistry 281 ページ: 26350-26360
• [学会発表] 微生物毒素パラスポリン2のがん細胞破壊作用におけるGPIアンカー型タンパク質の関与 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阿部雄一、嶋田拡靖、芦田久、前田裕輔、木下タロウ、久下理、北田栄
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会、合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-12-14
• [学会発表] 網羅的なヒト遺伝子発現抑制系を利用した、抗がん性毒素パラスポリン2耐性HepG2細胞の単離と性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田敏孝、阿部雄一、久下理、北田栄
  • 学会等名: BMB2008日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 抗腫瘍性毒素Parasporin-2はHepG2細胞由来のタンパク質を含んだ超分子複合体を生体膜で形成する (2008)
  • 著者名/発表者名: 嶋田拡靖、阿部雄一、久下理、北田栄
  • 学会等名: BMB2008日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] 抗腫瘍性毒素parasporin-2はHepG2糸田胞由来のタンパク質を含んだ超分子複合体をせいたいまくで形成する (2008)
  • 著者名/発表者名: 嶋田拡靖, et.al.
  • 学会等名: BMB2008(日本分子生物学会年会・日本生化学会大会)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Bacillus thuringiensis由来パラスポリン2毒素小孔の電気生理学的性状調査 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大串彰、北田栄、Marc Juteau 、Jean-Louis Schwartz
  • 学会等名: BMB2008日本分子生物学会、日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Parasporin-2はHepG2細胞由来のタンパク質を含んだ超分子複合体を生体膜で形成する (2008)
  • 著者名/発表者名: 嶋田拡靖、阿部雄一、久下理、北田栄
  • 学会等名: 第3回パラスポリン研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 膜孔形成オリゴマー化毒素は細胞膜で巨大な毒素複合体を形成する (2007)
  • 著者名/発表者名: 嶋田拡靖,阿部雄一,久下理,永浜政博,櫻井純,北田栄
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] Cell-binding and oligomerization of parasporin-2 are mediated by glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins. (2007)
  • 著者名/発表者名: Abe Y., Inoue H., Shimada H., Ashida H, Kinoshita T., Kuge O. and Kitada S.
  • 学会等名: 40th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: ケベックシティー、カナダ
  • 年月日: 2007-08-15
• [学会発表] Mega assemblage of a mammalian cell-targeting and pore-forming toxin parasporin-2 from Bacillus thuringiensis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Shimada, Yuichi Abe, Osamu Kuge, and Sakae Kitada
  • 学会等名: 40th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: ケベックシティー、カナダ
  • 年月日: 2007-08-13
• [学会発表] an anti-tumor crystal toxin from Bacillus thuringiensis (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakae Kitada, Parasporin
  • 学会等名: GEPROM conferences
  • 発表場所: モントリオール、カナダ
  • 年月日: 2006-12-12
• [学会発表] 脂質ラフトを標的とし多量体化する毒素parasporin-2は細胞膜中で超分子複合体を形成する (2006)
  • 著者名/発表者名: 嶋田拡靖、阿部雄一、久下理、北田栄
  • 学会等名: 第2回パラスポリン研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2006-10-19
• [学会発表] パラスポリン2の細胞認識におけるGPIアンカータンパク質の関与 (2006)
  • 著者名/発表者名: 阿部雄一、井上大志、嶋田拡靖、芦田久、木下タロウ、久下理、北田栄
  • 学会等名: 第2回パラスポリン研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2006-10-19
• [学会発表] Michio Ohba and Akio Ito : Cytocidal actions of parasporin-2, a novel crystal toxin targeting human cancer cells from Bacillus thuringiensis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakae Kitada, Yuichi Abe, Hiroyasu Shimada, Osamu Kuge, Eiichi Mizuki
  • 学会等名: XXXIX Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: 武漢、中国
  • 年月日: 2006-08-28
• [学会発表] GPI-anchored proteins are involved in the cytocidal actions of parasporin-2, a mammalian cell-targeting crystal protein from Bacillus thuringiensis A1547 (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Abe, Hiroshi Inoue, Hiroyasu Shimada, Michio Ohba, Hisashi Ashida, Taroh Kinoshita, Osamu Kuge and Sakae Kitada
  • 学会等名: XXXIX Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: 武漢、中国
  • 年月日: 2006-08-28
• [学会発表] Parasporin-2, an oligomerizing and pore-forming toxin from Bacillus thuringiensis, is assembled into supramolecular complexes in target human cell membranes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Shimada, Yuichi Abe, Osamu Kuge and Sakae Kitada
  • 学会等名: XXXIX Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: 武漢、中国
  • 年月日: 2006-08-28
• [学会発表] Parasporin-2, a lipid laft targeting and oligomerizing cytotoxin from Bacillus thuringiensis, is assembled into supramolecular complex on the target plasma membrane. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Shimada, Yuichi Abe, Osamu Kuge, Sakae Kitada
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB
  • 発表場所: Congress
  • 年月日: 2006-06-21
• [学会発表] GPI-anchored proteins mediate cell-binding and oligomerization of parasporin-2, a new crystal toxin targeting mammalian cells from Bacillus thuringiensis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Abe, Hroshi Inoue, Hroyasu Shimada, Hisashi Ashida, Tarih Kinoshita, Osamu Kuge, and Sakae Kitada
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB
  • 発表場所: Congress
  • 年月日: 2006-06-21
• [図書] 細菌毒素のパラドックス「毒素が薬に食物に?生命科学への応用について」、生物の科学遺伝、3月号 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北田栄、嶋田擴靖
  • 出版者: エヌ・ティー・エス出版
• [図書] 生物の科学遺伝細菌毒素のパラドックス「毒素が薬に食物に? 生命科学への応用について」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北田栄, et.al.
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: エヌ・ティー・エス出版
• [備考] 九州大学教育拠点形成プログラム
  • URL: http://homepage2.nifty.com/you-know-me/ppp/index.html
• [備考] パラスポリン研究会
  • URL: http://homepage2.nifty.com/you-know-me/ps/index.html
• [備考] 九州大学研究者情報
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000757/index.html
• [備考]
  • URL: http://homepage2.nifty.com/you-know-me/ppp/index.html
• [備考]
  • URL: http://homepage2.nifty.com/you-know-me/ps/index.html
• [備考]
  • URL: http://homepage2.nifty.com/you-know-me/ppp/index.html