成牛型サルモネラ症原因菌が産生する新規ADP-リボシル化毒素の構造及び機能解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25450434
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 内田 郁夫 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門･細菌・寄生虫研究領域, 領域長 (70355204)
• 研究分担者: 玉村 雪乃 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門･細菌・寄生虫研究領域, 研究員 (90584384)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: サルモネラ / DT104 / 百日咳毒素 / ADP-リボシル化 / 病原性因子 / AB5型毒素

研究実績の概要

牛をはじめとする家畜のサルモネラ症や人の食中毒の原因菌として問題となっているSalmonella Typhimurium (ST)　ファージ型104 （DT104）は百日咳毒素（PTX）と相同性を示す毒素 [ArtA/ArtB (ArtAB)] を産生する。この毒素はPTX 感受性GTP結合蛋白（G蛋白質）をADP-リボシル化する。この課題では、ArtABの構造および機能を解明し、当該毒素の病原性因子としての役割を検証することを目的とする。
これまでの研究により、ArtAB毒素の精製に成功し、この毒素がPTXと同様にAB5型毒素ファミリーに属することを明らかにした。さらにS.WorthingtonおよびS.Agoueve等のST以外の血清型菌や菌種の異なるS.bongoriもArtABホモログを産生することを見出した。これらの毒素はマウスの腹腔内接種により致死活性を示し、DT104由来の毒素がマウスに対して最も強い毒性を示す結果を得た。また、ArtABはPTXと同様に、CHO細胞に対する凝集塊形成活性、インスリン分泌亢進活性を示したが、PTXとは異なり、白血球増多活性は陰性となることも明らかにした。27年度は、ArtABがマウスマクロファージ由来RAW264.7細胞において、G蛋白質のうちアデニル酸シクラーゼを抑制するGiをADP-リボシル化することによりcAMP上昇活性を示すことを明らかにした。この結果は、ArtABが細胞内cAMPの上昇を通じてマクロファージの機能に対して何らかの影響を及ぼしている可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] A case study on Salmonella enterica serovar Typhimurium at a dairy farm associated with massive sparrow death (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamamura, Y., Uchida, I., Tanaka, K., Nakano, Y., Izumiya, H., Takahashi, T., Kikuchi, N.
  • 雑誌名: Acta Veterinaria Scandinavica 巻: 58:23 ページ: 1-4
  • DOI: doi:10.1186/s13028-016-0205-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid detection of Salmonella enterica serovar Typhimurium DT104 strains by the polymerase chain reaction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukawa, S., Tamura, Y., Tanaka, K., Uchida, I.
  • 雑誌名: Acta Veterinaria Scandinavica 巻: 57:59 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1186/s13028-015-0143-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Salmonella Typhimurium DT104が産生するArtABのマウスマクロファージ由来細胞RAW264.7に対する細胞内cAMP濃度上昇活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 玉村雪乃、内田郁夫、田中聖
  • 学会等名: 第158回日本獣医学術集会
  • 発表場所: 北里大学獣医学部 (青森県十和田市）
  • 年月日: 2015-09-07 – 2015-09-09