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2000 年度 研究成果報告書概要

黄色ブドウ球菌の血球崩壞毒素の膜孔形成及び毒素機能発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11460034
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関東北大学

研究代表者

神尾 好是  東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (00109175)

研究分担者 金子 淳  東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (30221188)
冨田 敏夫  東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (00126129)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
キーワード黄色ブドウ球菌 / ロイコシジン / ガンマヘモリジン / 膜孔形成毒素 / ファージ変換 / ビトロネクチン / 3次元構造
研究概要

γヘモリジン並びにロイコシジンの分子的実体並びに毒素機能発現機構について以下の事実を解明した。
1.膜孔(membrane pore)として作動するγ-ヘモリジンの発見、並びに膜孔の分子的実体の解明:γ-ヘモリジンによる赤血球の崩壊には、赤血球膜上に約200kDaの水不溶性[LukF-Hlg2]複合体の形成が必須であることを明らかにした。更に複合体の電子顕微鏡下での観察、化学分析及び実効内外径測定結果より、(1)本複合体は内径及び外径がそれぞれ約2.4nm、9nmの親水性のリング状の膜孔本体であること、(2)本膜孔はLukFとHlg2をモル比1:1で含有していること、(3)膜孔複合体は7個のモノマー分子から構成されていること、(4)γヘモリジンはLukF及びHlg2の2成分が交互に配置しているヘテロヘプタマー構造をとり、その中の成分比は3:4または4:3であること、等を明らかにした。
2.LukFのヒト赤血球膜結合部位の同定:LukFのリム領域に存在するY72及びY203残基がヒト赤血球への初発の結合に重要なアミノ酸残基であることを明らかにした。さらに本結合が、上記2で示したLukFのW177及びR198残基を介しての赤血球膜上のフォスファチジルコリンへの結合に必須であることを解明した。
3.ロイコシジンのファージ変換と毒素遺伝子の安定化機構の解明:PVLの2成分の遺伝子を保有する新規溶原化ファージ群を見出し、ファージゲノムの全塩基配列を決定してPVLのファージ変換を証明した。
4.ヒト血清中におけるロイコシジン並びにγヘモリジン活性阻害物質の発見並びに本物質の同定:ヒト血清中にロイコシジン並びにγヘモリジン活性阻害物質を発見し、ビトロネクチンと同定した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 金子淳,冨田敏夫,神尾好是: "黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素の構造と細胞崩壞機構"蛋白質核酸酵素(臨時増刊). 46(4). 492-505 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 金子淳: "黄色ブドウ球菌の二成分細胞崩壞毒素のファージ変換及び標的細胞との作用に関する研究"日本農芸化学会誌. 75巻(印刷中). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Narita,J.Kaneko,J.Etienne,J.Chiba,Y.Piemont, and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. 268(In press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine 72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] D.Zou,J.Kaneko,S.Narita, and Y.Kamio: "Prophage φPV83-pro, carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of φPV83-pro, φPVL, φ11, and other phages"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Katsumi,T.Tomita,J.Kaneko, and Y.Kamio: "Vitronectin and its fragments purified as serum inhibitors of Staphylococcus aureus γ-hemolysin and leukocidin, and their specific binding to the Hig2 and the LukS components of the toxins"FEBS Letters. 460. 451-456 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Shimatani,J.Kaneko,T.Tomita, and Y.Kamio: "Construction of a LukF-PV mutant of a staphylococcal Panton-Valentine leukocidin component having a high LulS-like function"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(10). 1828-1830 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 神尾好是: "黄色ブドウ球菌の細胞崩壞毒素の遺伝子、構造、および作用機構の解明"日本農芸化学会誌. 73(7). 703-711 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Sugawara,T.Tomita,T.Sato, and Y.Kamio: "Assembly of Staphylococcus aureus leukocidin into a pore-forming ring-shaped oligomer on human polymorphonuclear leukocytes and rabbit erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(5). 884-891 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Olson,H.Nariya,K.Yokota,Y.Kamio, and E.Gouaux: "Crystal structure of staphylococcal LukF delineates conformational changes accompaning formation of a transmembrane channel"Nature (Structural Biology). 6(2). 134-140 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Kamio: "The Staphylococcal Infection and Immunity"KLUWER ACADEMIC/PLENUM PUBLISHERS. 600 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Kamio: "TRENDS in PROTEIN RESEARCH"Scientific Publishers OWN. 150 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Narita, J.Kaneko, J.Chiba, J.Etienne, Y.Piemont, and Y.Kamio: "Phage conversion of Panton-Valentine leukocidin (PVL) in Staphylococcus aureus : molecular analysis of a PVL-converting phage, φSLT"Gene. 268, (in press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Yokota and Y.Kamio: "Tyrosine 72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal γ-hemolysin to human erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 64(12). 2744-2747 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] D.Zou, J.Kaneko, S.Narita, and Y.Kamio: "Prophage, φPV83-pro, carrying Panton-Valentine leukocidin genes, on the Staphylococcus aureus P83 chromosome : comparative analysis of the genome structures of fPV83-pro, φPVL, φ11, and other phage"Biothechnol.Biochem.. 64(12). 2631-2643 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Kamio, T.Tomita, and J.Kaneko: "Pore-forming cytolysin from Stapylococcus aureus, α-and γ-hemolysin, and leukocidin"Staphylococcal Infection and Immunity. 100-140 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Kamio: "Identification of the minimum segment in which threonine 246 residue is phosphorylated by protein kinase A for the LukS-specific function of Staphylococcal leukocidin"Trend in Protein Research. 95-100 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Katsumi, T.Tomita, J.Kaneko and Y.Kamio: "Vitronectin and its fragments purified as serum inhibitors of Staphylococcus aureus gamma-hemolysin and leukocidin, and their specific binding to the Hlg2 and the LukS components of the toxins"FEBS Lett.. 460. 451-456 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Shimatani, J.Kaneko, T.Tomita, and Y.Kamio: "Construction of a LukF-PV mutant of a staphylococcal Panton-Valentine leukocidin component having a high LukS-like function"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(10). 1828-1830 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Sugawara, T.Tomita, T.Sato, and Y.Kamio: "Assembly of Staphylococcus aureus leukocidin into a pore-forming ring-shaped oligomer on human polymorphonuclear neukocytes and rabbit erythrocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 63(5). 884-891 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Olson, H.Nariya, K.Yokota, Y.Kamio, and E.Gouaux: "Crystal structure of staphylococcal LukF delineates conformational changes accompaning formation of a transmembrane channel"Nature (Structural Biology). 6(2). 134-140 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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