ボツリヌス神経毒素結合タンパク質NTNHAの細胞層透過メカニズム

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860325
• 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ボツリヌス食中毒 / タンパク質毒素 / 消化管輸送

研究実績の概要

申請書に示した各研究計画項目別にその実績を以下に述べる。
１）NTNHAが細胞に結合し、透過するためには、NTNHA分子内のどのドメインが関与するのか：昨年度作成したNTNHA部分領域の組換え体タンパク質を用いて細胞への結合量を調べた結果、NTNHAのC末端側のみの組換えタンパク質が細胞への結合が大きく低下したことから、N末端側領域が細胞への結合にかかわっている可能性が示された。
２）NTNHAは、どの細胞に結合し、透過するのか：昨年度、一応の結果が得られたので、本年度は実施していない。
３）NTNHAは、細胞膜上の何を目印に細胞へ結合するのか：NTNHAタンパク質と抗NTNHA抗体を用いたプルダウン解析によって、NTNHAと結合するいくつかの細胞膜上のタンパク質を分離することに成功した。しかし、それらのタンパク質の同定には至らなかった。
４）NTNHAは細胞内のどこを通って、細胞層を透過するのか：細胞中に取り込まれたNTNHAを観察したところ、その大部分がアクチン分子と共存していた。このことから、NTNHAの細胞内輸送はアクチンに依存している可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of an HA17–HA70 (HA2–HA3) complex from Clostridium botulinumtype C progenitor toxin (2014)
  • 著者名/発表者名: Chikako Iwasa, Takashi Tonozuka, Masaya Shinoda, Yoshimasa Sagane, Koichi Niwa, Toshihiro Watanabe, Hiromi Yoshida, Shigehiro Kamitori, Toshifumi Takao, Keiji Oguma, and Atsushi Nishikawa
  • 雑誌名: Acta Crystallography F Structural Biology Communication 巻: 70 ページ: 64-67
  • DOI: 10.1107/S2053230X13032378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of a novel haemagglutinin component of the toxin complex of serotype C Clostridium botulinum. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Hayashi, Tomonori Akiyama, Yoshimasa Sagane, Shin-Ichiro Miyashita, Toshihiro Watanabe, Shunsuke Yajima, and Koichi Niwa
  • 雑誌名: Acta Crystallography F Structural Biology Communication 巻: 70 ページ: 370-373
  • DOI: 10.1107/S2053230X14003094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the interaction region between hemagglutinin components of the botulinum toxin complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Suzuki, Shin-Ichiro Miyashita, Shintaro Hayashi, Keita Miyata, Ken Inui, Yosuke Kondo, Satoru Miyazaki, Tohru Ohyama, Koichi Niwa, Toshihiro Watanabe, and Yoshimasa Sagane
  • 雑誌名: International Journal of Biological Macromolecules 巻: 65 ページ: 284-288
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2014.01.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host-cell specificity and transcytosis of nontoxic nonhemagglutinin protein of botulinum neurotoxin serotype D (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichiro Miyashita, Koichi Niwa, Toshihiro Watanabe, and Yoshimasa Sagane
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Letter 巻: 357 ページ: 115-122
  • DOI: 10.1111/1574-6968.12527
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ボツリヌスC 型菌Yoichi 株の産生するHA-33/HA-17 複合体の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林 慎太郎，相根 義昌，松本 崇，秋山 友了，宮下 慎一郎， 武藤 信吾，山野 昭人，矢嶋 俊介，渡部 俊弘，丹羽 光一
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] ボツリヌスC型菌Yoichi株が産生するHA-33の構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 慎太郎, 相根 義昌, 松本 崇, 秋山 友了, 宮下 慎一郎, 長谷川 仁子, 山野 昭人, 矢嶋 俊介, 渡部 俊弘, 丹羽 光一
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] D型ボツリヌス神経毒素結合タンパク質 非毒非血球凝集素の細胞種特異的なトランスサイトーシス (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮下 慎一郎, 林 慎太郎, 丹羽 光一, 渡部 俊弘, 相根 義昌
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18