線膿菌エラスタ-ゼ、及びアルカリ性プロテア-ゼの分子遺伝学的検討

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570242
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 奥田 研爾 横浜市立大学, 医学部, 教授 (40124862)
• 研究分担者: 福島 淳 横浜市立大学, 医学部, 助手 (00181256) ; 川本 進 横浜市立大学, 医学部, 講師 (80125921)
• キーワード: 緑膿菌 / エラスタ-ゼ / アルカリ性プテア-ゼ / 構造遺伝子 / アミノ酸配列 / 前駆体蛋白

研究概要

近年、従来弱毒菌と目されてきた線膿菌、大腸菌、セラチア等の、日和見感染を起こす病原因の臨床上の重要性が増している。
今回の研究はそれら微生物の産生する種々の因子のうち、主に感染性を規定している蛋白分子を、分子遺伝学的な面から解明した。具体的には、病原性のある緑膿菌(Ps aeruginosa IFO 3455)の産生するエラスタ-ゼ及びアルカリ性プロテア-ゼの遺伝子を抽出し、次にそのDNAの塩基配列まで決定し、次には活性部位の他酵素との相同性を見出し、酵素の性質を詳細に検討することを目的として行った。これら取り出した遺伝子を、プロテア-ゼ、エラスタ-ゼ非産生緑膿菌に導入し、そのvirulencyに及ぼす影響も考える。
我々がクロ-ン化して、そのDNA配列を決定した結果は、アミノ酸配列より、mature蛋白コ-ド領域が903bp、アミノ酸301残基、分子量は32.926であった。又、23個のアミノ酸のシグナルペプチド、及びmature蛋白まで174個のアミノ酸より成る前駆体蛋白が存在しており、サ-モリシンと活性中心のアミノ酸が類似してた。一方、アルカリ性プロテア-ゼと60%以上の高い相同性を持っていた。現在、両蛋白質にsite-directed mutagenesisのう方法を使用し、酵素の活性のアミノ酸を変え、抗原性を残したまま、酵素活性無い蛋白を作成し、これがワクチンとして使用できるか否かを検討している。

研究成果

• [文献書誌] K.Morihara,J.Fukusima,K.Okuda: "Primary Structure of Pseudomonas-Aeruginosa Elastase-A Comparison with Thermolysin" Pseudomonas Aeruginosa Infection. 42. 36-41 (1989)
• [文献書誌] J.Fukushima,S.Kawamoto,and K.Okuda: "Molecular Cloning of The Collagenase Gene of Vibrio Alginolyticus Chemovar Iophagus" J.Bacteriol.
• [文献書誌] K.Okuda ら: "Complete amino acid sequence and structural gene of alkaline proteinase from Paeudomonas aeruginosa IFO 3455" J.Bacteriol.
• [文献書誌] Y.Atsumi,and K.Okuda: "Cloning and expression of the alkaline proteinase gene from Psendomonas aeruginosa IFO 3455" J.Bacteriol. 171. 3173-3175 (1989)
• [文献書誌] S.Kawamoto,K.Okuda: "Molecular cloning and nucleotide sequence of rat brain argino-succinate lyase cDNA with an extremely long 5'-untranslated sequence:evidence for the identity of the brain and liver enzymes." Mol.Brain Res.5. 235-241 (1989)
• [文献書誌] J.Fukushima,S.Kawamoto,and K.Okuda: "Complete amino acid sequenci and structural gene of the elastase from Pseudomonas aeruginosa IFO 3455" J.Bacteriol. 171. 1698-1704 (1989)