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1999 年度 研究成果報告書概要

無脊椎動物(カブトガニ)の生体防御系を利用した感染菌の高感度検出法・除去法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09558087
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機能生物化学
研究機関九州大学

研究代表者

牟田 達史  九州大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60222337)

研究分担者 田中 重則  生化学工業株式会社, 機能化学品事業部, LAL技術担当部長
川畑 俊一郎  九州大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90183037)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
キーワード真菌 / カブトガニ / 生体防御 / 検出法 / β-グルカン / 体液凝固 / 無脊椎動物 / 自然免疫
研究概要

本研究では、まず、プロテアーゼカスケードに依らない高感度検出法の開発を目的として、Factor Gのβ-glucan結合部位を同定した。サブユニットα内に存在する三種のドメインについて、大腸菌内で発現させ、各種ドメインタンパク質を調製した。それぞれについて多糖結合能を調べたところ、C末端に存在するxylanase Z様ドメインにのみ、β-glucanとの結合が認められた。さらに、三種のドメインを用いて、Factor Gのβ-glucanによる活性化の阻害能を調べたところ、xylanase Z様ドメインにのみ用量依存的な阻害活性がみられ、β-glucanに結合することにより、competitorとして機能することが証明された。また、BIAcore装置を用い、このドメインと(1→3)-β-D-glucanとの結合を定量的に解析した結果xylanase Z様ドメインは、Ka=8.03×10^8M^<-1>という高い親和性で、β-glucanと結合することが明らかになった。
xylanase Z様ドメインは、2回の繰り返し構造から構成されているが、次にこの繰り返し単位をそれぞれ大腸菌内に同様に発現し、(1→3)-β-D-glucanに対する結合反応の定量化を行ったところ、繰り返し単位単独では、親和定数が著しく落ちていることが判明した。
本研究によって、(1→3)-β-D-glucan結合能をもつ、比較的小さなタンパク質断片が同定され、さらに、このタンパク質断片の遺伝子工学を活用した組換え体の産生法も確立した。この成果を踏まえ、現在、この断片と(1→3)-β-D-glucanとの直接の相互作用を物理化学的に検知することによる真菌感染症検出法を開発しつつある。

  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Bergner, A.: "Horseshoe Crab Coagulogen Is an Invertebrate Protein with a Nerve Growth Factor-like Domain."Biol. Chem. Hoppe Seyler. 378. 283-287 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takaki, Y.: "A Peptidyl-prolyl cis/trans Isomerase (Cyclophilin G) in Regulated Secretory Granules."J. Biol. Chem.. 272. 28615-28621 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Iwanaga, S.: "New Types of Clotting Factors and Defense Molecules Found in Horseshoe crab Hemolymph: Their Structures as Functions."J. Biochem.. 123. 1-15 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nanbo, A.: "Lipopolysaccharide stimulates HepG2 Human hepatoma cells in the presence of lipopolysaccharide-binding protein via CD14."Eur. J. Biochem.. 260. 183-191 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sano, H.: "Pulmonary Surfactant Protein A Modulates the Celluar Response to Smooth and Rough Lipopolysaccharides by Interaction with CD14."J. Immunol.. 163. 387-395 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Gokudan, S.: "Horseshoe crab acety1 group-recognizing lectins involved in innate immunity are structurally related to fibrinogen"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 10086-10091 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Irie, T.: "TAK1 mediates an activation signal from toll-like receptor(s) to nuclear factor-kB in lipopolysaccharide-stimulated macrophages"FEBS Lett.. 467. 160-164 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Muta, T.: "Methods Mol. Biol., Vol.78: Antibacterial Peptide Protocols (Edited by W. M. Shafer)"Humana Press Inc., Totowa , NJ.. 269 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Bergner, A., Muta, T., Iwanaga, S., Beisei, H. -G., DeLotto, R., Bode, W.: "Horseshoe Crab Coagulation Is an Invertebrate Proteins with a Nerve Growth Factor-like Domain"Biol. Chem. Hoppe Seyler. 378. 283-287 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takaki, Y., Muta, T., and Iwanaga, S.: "A Peptideyl-prolyl cis/trans Isomerase (Cyclophilin G) in Regulated Secretory Granules"J. Biol. Chem.. 272(45). 28615-28621 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Iwanaga, S., Kawabata, S., and Muta,T.: "New Types of Clotting Factors and Defense Molecules Found in Horseshoe Crab Hemolymph : Their Structures and Functions"J. Biochem.. 123(1). 1-15 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nanbo, A., Nishimura, H., Muta, T., and Nagasawa, S.: "Lipopolysaccharide stimulates HepG2 human hepatoma cells in the presence of Lipopolysaccharide-binding protein via CD14"Eur. J. Biochem.. 260(1). 183-191 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sano, H., Sohma, H., Muta, T., Nomura, S., Voelker, D. R., and Kuroki, T.: "Pulmonary Surfactant Protein A Modulates the Cellular Response to Smooth and Rough Lipopolysaccharides by Interaction with CD14"J. Immunol.. 163(1). 387-395 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gokudan, S., Muta, T., Tsuda, R., Koori, K., Kawahara, T., Seki, N., Mizunoe, Y., Wai, S. N., Iwanaga, S., and Kawabata, S.: "Horseshoe crab acetyl group-recognizing lectins involved in innate immunity are structurally related to fibeonogen"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96(18). 10086-10091 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Irie, T., Muta, T., and Takeshige, K.: "TAK1 mediates an activation signal from toll-like receptor(s) to nuclear factor - kB in lipopolysaccharide-stimulated macrophages"FEBS lett.. 467(2-3). 160-164 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Muta, T., and Iwanaga, S.: "Tachyplesin and Anti-Lipopolysaccharide Factor"Methods Mol. Biol. Vol. 78 : Antibacterial Peptide Protocols (Edited by W. M. Shafer9, pp. 63-71, Humana Press Inc., Totowa, NJ, 1997. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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