新規に見出されたボツリヌス毒素複合体の細胞認識における「機能シフト機構」の解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07123
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49050:細菌学関連
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 相根 義昌 東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (00624660)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ボツリヌス毒素複合体 / タンパク質分解酵素 / 血球凝集素

研究成果の概要

ボツリヌス菌が産生する毒素複合体（TC）は、その構成成分の1つであるHA-33の細胞認識機能により小腸上皮細胞の特定の糖鎖に結合し、上皮組織を透過することで体内に侵入するものと考えられる。本研究では、ボツリヌスC型菌Yoichi株の産生するTCの構成成分HA-33が培養中に分子内切断による構造変化を起こし、細胞認識機能に変化が生じることを明らかにした。さらにHA-33タンパク質のN末端およびC末端に特定のタグタンパク質を導入した組換タンパク質を調製し、一次構造変化に関与するタンパク質分解酵素の推定を行った。

自由記述の分野

タンパク質化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、ヒトに対するボツリヌス食中毒は大幅に減少した一方で家畜に対するボツリヌス中毒は、世界各地で散発しており一度に多額の被害を与えることがある。ひとたびボツリヌス中毒に罹患すると筋肉麻痺等が長期間に渡って起こることが知られている。ボツリヌス中毒における神経毒性については多くの研究が行われているが、どのようなメカニズムで毒素が体内に侵入するのかについては不明な点が多い。本研究の成果は、ボツリヌス毒素が体内に侵入するメカニズムの解明の一端を示すものであり、ボツリヌス中毒の予防や治療、さらに毒素の体内侵入メカニズムを応用した薬剤送達システムの開発に重要な知見となるものである。