研究課題
本研究の目的はボルデテラ属細菌が産生するアデニル酸シクラーゼ毒素(Adenylate cyclase toxin,ACT)の性状を分子レベルで解析し、ボルデテラ属細菌間で異なる、宿主特異性を含めた感染病態の違いとの関連を解析することにある。これまでの研究結果から、気管支敗血症菌と百日咳菌の産生するACTの毒素活性はin vitro条件下では同等の酵素活性を示すが、ラット肺胞上皮由来L2細胞に対する毒性発揮にはACTの375番目のアミノ酸が百日咳型のPheであることが必須であることを確認した。このアミノ酸の違いはACTの細胞への結合、アデニル酸シクラーゼ活性、細胞溶解活性のいずれにも影響を及ぼさなかったことから、標的細胞への侵入過程に重要なアミノ酸である可能性が示唆された。本年度はこの375番目のアミノ酸に起因する毒素作用の違いによる細菌感染への影響について検討した。まず、染色体上のACT遺伝子について気管支敗血症菌では375番目のSerをPheに、百日咳菌ではPheをSerに置換した変異株をそれぞれ作製し、ACT活性を調べたところ、百日咳菌変異株ではL2細胞に対する毒素活性が消失し、気管支敗血症菌変異株では認められた。次にこれら変異株とその野生株を我々が確立した百日咳動物感染モデルを用い、感染病態の違いを調べた。Wistar ratに気管支敗血症菌または百日咳菌を経鼻的に感染させ、感染病態を感染後の気道から回収される菌体数と咳嗽発作回数で評価した。その結果、気道から回収された菌体数は両菌株で野生型と変異型に差は認められなかったが、咳嗽発作回数については有意差は認められないが、変異株では気管支敗血症菌で増加、百日咳菌で減少傾向であった。以上の結果より、375番目のアミノ酸に起因する毒素作用の違いが気管支敗血症菌と百日咳菌の感染病態の違いに関与している可能性が示唆された。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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