ライム病ボレリア接着因子の機能解析とその応用

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670294
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 増澤 俊幸 静岡県立大学, 薬学部, 助教授 (10181645)
• 研究分担者: 柳原 保武 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (30046255)
• キーワード: ライム病 / ボレリア / 病原因子 / 接着因子 / グリセルアルデヒド-3ーリン酸脱水素酵素 / ガラクトシルセラミド / スフィンゴ糖脂質 / Borrelia burgdorferi

研究概要

ライム病ボレリアBorrelia burgdorferiは組織に広く存在するGal Cerに結合することを明らかにし、細胞表層のスフィンゴ糖脂質を介して神経細胞のみならず各種細胞に接着する可能性を示した。スフィンゴ糖脂質結合蛋白質(glycosphingolipid-binding protein,Gbp)の性状解析の目的でボレリアを大量培養し、ブタノール-水分配、並びにTriton X-114相分離法による表層蛋白質の分画し、水相画分中にビオチン化Gal Cerと反応する37kDa蛋白質(Gbp37)と67kDa蛋白質(Gbp67)を検出した。各蛋白質の気相シークエンサーによるN末端アミノ酸配列解析とホモロジー検索により、それぞれグリセルアルデヒド-3ーリン酸脱水素酵素(GAPDH)ホモローグ、熱ショック蛋白質68(Hsp68)と相同性が高いことを明らかにした。297株gapdhホモローグのプロモーター領域を含む1.2kbの増幅産物をpGEM-Tベクターに組み込み、クローニングを行った。シークエンス解析により、335アミノ酸をコードする1011bpの翻訳可能領域とそのプロモーター領域の塩基配列を決定した。予想される分子量は36.3kDa、等電点(pl)は8.58、膜貫通ドメインに特有な疎水性領域は見られなかったが、GAPDH酵素活性を有しプラスミン等と結合する多機能な病原因子の一つとされるA群連鎖球菌の表層蛋白質(Streptococcal surface dehydrogenase)と50.5%の高い相同性を示すことを明らかにした。また、抗Gbp37血清と反応する組換え体クローンはGalCerに対するTLC結合試験において対照の大腸菌よりも高い結合能を示し、ボレリアのGAPDHホモローグがGbpであることを明らかにした。
本研究においてライム病ボレリアの病原性発現に重要な接着因子の一つを解明することが出来た。この成果は病原性発現性機構の解明に重要な知見を提供するとともに、今後細胞接着阻害を機序とする新たなライム病ワクチンの開発に貢献するものと考える。

研究成果

• [文献書誌] Kazuhide Kaneda, et al.: "Identification of glycosphingolipid-binding protein of Borrelia burgdorferi sensu lato." Infect.Immun.65. 3180-3185 (1997)
• [文献書誌] Toshiyuki Masuzawa, et al.: "Genetic diversity of Borrelia burgdorferi sensu lato isolated in far castern Russia." Microbiol.Immunol.41. 595-600 (1997)
• [文献書誌] Jianhui Wang, et al.: "Deletion in the genes encoding outer surface proteins OspA and OspB of Borrelia garinu isolated from patient in Japan." Microbiol.Immunol.41. 673-679 (1997)
• [文献書誌] Toshiyuki Masuzawa, et al.: "Negative finding in cross-protective activity of Japanese Borrelia isolates against infection with three species of Lyme disease Borrelia in outbred mice." Microbiol.Immunol.41. 733-736 (1997)
• [文献書誌] Toshiyuki Masuzawa, et al.: "Homogeneity of Borrelia japonica and heterogeneity of Borrelia afzelii and "Borrelia tanukii" isolated in Japan,determined from ospC gene sequences." FEMS Microbiol.Lett.153. 287-293 (1997)
• [文献書誌] Jianhui Wang, et al.: "Sequence analysis of OspA and OspB genes of Borrelia garinii isolated from patient in Japan and its evolutionary implications." FEMS Microbiol.Lett.154. 371-375 (1997)