クロストリジウム細菌生産毒素の分子認識機構の解明

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本研究では、Clostridium botulinumの生産する蛋白性神経毒素（以下、BTXとする）と各種合成糖脂質との相互作用を検証することを目的としている。昨年度までに、7糖GT1b-TOA、5糖GM1-TOA、2糖Lac-TOA、1糖Glc-TOAの各糖脂質誘導体を金表面に固定化を行い、これらの検知チップを用いて、単一分子量 (300kDa)の毒素実剤BTX/Eについて、水晶振動子マイクロバランス法（QCM）による結合評価を行った。本年度は、単一分子量 (51kDa)の神経毒素重鎖(BTX/A/Hc)を用い、GT1b-TOA、GM1-TOA、Lac-TOA、Glc-TOAとの結合相互作用について検証した（TOAはリポ酸を意味する）。まず、４種類の合成糖脂質Glc-TOA、Lac-TOA、GM1-TOA、及び、GT1b-TOAを、各々、センサ基板の金表面に自己集積化膜（SAM）法により固定化した。同様にして、SAM法により、検知チップのレファレンス側にHOEG6C11SHを固定化した。遺伝子組換え体重鎖BTX/A/Hcを用い、Glc-TOA、Lac-TOA、GM1-TOA、GT1b-TOAを固定化した各検知チップについて、30 MHz QCMによる結合評価を行った。200ngのBTX/A/Hcを注入した時、Glc-TOA、及び、GT1b-TOAでは、各々、7.3 Hz、5 Hzの周波数減少が認められた。一方、Lac-TOA、GM1-TOAでは、周波数減少は見られなかった。本実験で使用したBTX/A/Hcには、タンパク安定化のため過剰量のラクトースを含有しているため、結合阻害している可能性がある。今後は、ラクトースを除去した試料を調製して再評価を行う。