ウエルシュ菌ι毒素の分子生物学及び細胞生物学的解析による作用機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23590526
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 徳島文理大学
• 研究代表者: 小林 敬子 徳島文理大学, 薬学部, 助教 (90170315)
• 研究分担者: 永浜 政博 (40164462)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ウエルシュ菌イオタ毒素 / エンドサイトーシス / 初期エンドソーム / リサイクリングエンドソーム / 後期エンドソーム / リソソーム

研究概要

ウエルシュ菌のイオタ毒素は、致死、壊死活性を有し本菌による腸性中毒症の原因と考えられている。本毒素は、アクチンをADP-リボシル化するIaと細胞への結合に関与するIbからなる。本研究では、イオタ毒素の細胞レベルでの作用を解析した。イオタ毒素を細胞に作用させると、Ibが細胞膜でオリゴマーを形成しこれにIaが結合して侵入、初期エンドソーム、後期エンドソーム、そして、リソソームの順に輸送されることが判明した。Ibは単独では生物活性を示さないと考えてられていたが、IbはA431細胞の細胞膜でオリゴマーを形成し、ATP低下を誘導して細胞死を引き起こし、Ib単独で作用することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] A recombinant carboxy-terminal domain of alpha-toxin protects mice against Clostridium perfringens (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Sadayuki Ochi, Teruhisa Takagishi, Masahiro Shibutani, Jun Sakurai
  • 雑誌名: Microbiol. Immunol 巻: 57 ページ: 340-345
• [雑誌論文] The p38 MAPK and JNK pathoways protect host cells against Clostridium perfringens beta-toxin (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Masahiro Shibutani, Soshi Seike, Mami Yonezaki, Teruhisa Takagishi, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Jun Sakurai
  • 雑誌名: Infect. Immun 巻: 81(10) ページ: 3703-3708
• [雑誌論文] Clostridium perfringens alpha-toxin induces the release of IL-8 through a dual pathway via TrkA in A549 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Masataka Oda, Ryota Shiihara, Yuka Ohmae, Michiko Kabura, Teruhisa Takagishi, Keiko Kobayashi, Masahiro Nagahama, Masahisa Inoue, Tomomi Abe, Koujun Setsu, Jun Sakurai
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1822(10) ページ: 1581-1589
• [雑誌論文] Intracellular trafficking of Clostridium perfringens iota-toxin b (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Mariko Umezaki, Ryo Tashiro, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Masahiro Shibutani, Teruhisa Takagishi, Kazumi Ishidoh, Mitsunori Fukuda, Jun Sakurai
  • 雑誌名: Infect. Immun 巻: 80(10) ページ: 3410-3416
• [雑誌論文] Clostridium perfringens alpha-toxin recognizes the GM1a-Trk A complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Masataka Oda, Michiko Kabura, Teruhisa Takagishi, Ayaka Suzue, Kaori Tominaga, Shiori Urano, Masahiro Nagahama, Keiko Kobayashi, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa, Jun Sakurai
  • 雑誌名: J . Biol. Chem 巻: 287(39) ページ: 33070-33079
• [雑誌論文] Clostridium perfringens TpeL glycosylates the Rac and Ras subfamily proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Akiko Ohkubo, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Katsuhiko Amimoto, Kazuaki Miyamoto, and Jun Sakurai
  • 雑誌名: Infect. Immun 巻: 79(2) ページ: 905-910
• [雑誌論文] Cellular vacuolation induced by Clostridium perfringens epsilon-toxin. Cellular vacuolation induced by Clostridium perfringens epsilon-toxin (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Yukari Itohayashi, Hideki Hara, Masahiro Higashihara, Yusuke Fukatani, Teruhisa Takagishi, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Ichiro Nakagawa, Jun Sakurai
  • 雑誌名: FEBS J . 巻: 278 ページ: 3395-3407
• [雑誌論文] Clostridium perfringens iota-toxin b induces rapid cell necrosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Mariko Umezaki, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Shigenobu Tone, Taiji Suda, Kazumi Ishidoh, and Jun Sakurai
  • 雑誌名: Infect. Immun 巻: 79(11) ページ: 4353-4360
• [雑誌論文] Recent insights into Clostridium perfringens alpha-toxin (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Masataka Oda, Sadayuki Ochi, Keiko Kobayashi, Jun Sakurai
  • 雑誌名: Res. Adv. Infect. Immun 巻: 1 ページ: 1-12
• [学会発表] Role of the MAPK pathway in the cellular responses to Clostridium perfringens beta-toxin (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Soshi Seike, Teruhisa Takagishi, Keiko Kobayashi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] ウエルシュ菌ι毒素Ib成分の細胞障害作用の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代遼,森川斉,髙岸照久,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] ウエルシュ菌β毒素の細胞障害作用におけるMAPKの役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清家総史,米崎真未,髙岸照久,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第52回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] ウエルシュ菌ε毒素のオリゴマー形成におけるリン脂質代謝の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 髙岸照久,名尾三佳,高松輝実,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第66回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 広島県呉市
  • 年月日: 20131012-13
• [学会発表] Mode of action of Clostridium perfringens iota-toxin (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Sakurai, Masahiro Nagahama, Keiko Kobayashi.他4
  • 学会等名: European Workshop on Bacterial ProteinToxins (ETOX16)
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタ毒素Ib成分のA431細胞に対する細胞毒性の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森川斉,田代遼,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] 敗血症由来セレウス菌による致死とスフィンゴミエリナーゼの関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田葵,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入におけるTrkAの役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏﨑奨太,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] ウエルシュ菌β毒素によるTHP-1細胞の細胞障害作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米崎真未,渋谷昌弘,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] ウエルシュ菌TpeLによるMDCK細胞のFアクチン形成促進作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木内祥仁,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] ウエルシュ菌ε毒素のオリゴマー形成における中性スフィンゴミエリナーゼの関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高岸照久,名尾三佳,高松輝実,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130326-28
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタ毒素Ib成分の細胞への結合と侵入の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代遼、森川斉、小林敬子、宮本和明、永浜政博
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130326-28
• [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による毒性発現とGM1a /TrkA複合体のクラスター化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 髙岸照久,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20130318-20
• [学会発表] 腸管病原性ウエルシュ菌F5603株に存在するバクテリオリシン遺伝子保有プラスミドについて (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本和明,小田真隆,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20130318-20
• [学会発表] Vizantinの感染症治療薬への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渋谷昌弘,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20130318-20
• [学会発表] TDCM誘導体(Vizantin)の活性発現メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 渋谷昌弘,小田真隆,樽井敬史,小林敬子,中野真代,山本博文,今川洋,西沢麦夫,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 20121110-11
• [学会発表] セレウス菌による致死とスフィンゴミエリナーゼの関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田葵,小田真隆,清家総史,加藤良子,小林敬子,永浜政博
  • 学会等名: 第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 20121110-11
• [学会発表] ウエルシュ菌α毒素とTrkA/GM1aとの相互作用の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高岸照久,小田真隆,蕪道子,鈴江綾佳,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第51回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 20121110-11
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタIb成分のA431細胞毒性機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林敬子,田代遼,小田真隆,宮本和明,永浜政博
  • 学会等名: 第65回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20121020-21
• [学会発表] ウエルシュ菌α毒素の毒性発現におけるガングリオシドGM1aの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田真隆,高岸照久,渋谷昌弘,鈴江綾佳,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第65回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20121020-21
• [学会発表] Vizantinによる自然免疫活性化メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田真隆,樽井敬史,亀山直哉,白川大起,屋比久賢太,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第59回トキシンシンポジウム
  • 発表場所: 帯広
  • 年月日: 20120706-07
• [学会発表] ウエルシュ菌ε毒素のMDCK細胞に対する空胞形成機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永浜政博,高岸照久,小田真隆,小林敬子,櫻井純
  • 学会等名: 第85日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20120327-29
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタb成分の細胞毒性機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林敬子,梅崎真理子,小田真隆,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第85日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20120327-29
• [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入経路の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田奈央,樋口真美,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 高松市
  • 年月日: 20111112-13
• [学会発表] ウエルシュ菌ε毒素の空胞形成機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南俊宏,高岸照久,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 高松市
  • 年月日: 20111112-13
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタ毒素のIb成分による細胞毒性の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田代遼,神林彩香,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会・中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 高松市
  • 年月日: 20111112-13
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタb成分の細胞毒性の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林敬子、梅崎真理子、小田真隆、櫻井純、永浜政博
  • 学会等名: 第64回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 20111022-23
• [学会発表] Clostridium perfringens Tpel glycosylates the Rac and Ras subfamily proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nagahama, Akiko Ohkubo, Masataka Oda, Keiko Kobayashi, Katsuhiko Amimoto, Kazuaki Miyamoto, Jun Sakurai
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 20110906-16
• [学会発表] ウエルシュ菌イオタIb成分の細胞毒性の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林敬子,梅崎真理子,田代遼,小田真隆,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 文科省戦略的研究基盤形成支援事業『有機合成と天然物化学の手法による医薬品素材の開発』,第7回研究発表会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入機構の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田奈央,樋口真美,小田真隆,小林敬子,櫻井純,永浜政博
  • 学会等名: 文科省戦略的研究基盤形成支援事業『有機合成と天然物化学の手法による医薬品素材の開発』,第7回研究発表会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2011-12-22