RAP-PCR法を用いた腸管出血性大腸菌感染に対する腸管上皮細胞の発現遺伝子の解析

平成10年度は、腸管上皮細胞株を用いて腸管出血性大腸菌感染時に発現する遺伝子を解析した。その結果、使用した上皮細胞株いずれにおいても炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6及びTNF-αの遺伝子発現の増強が認められた。さらに、HGFのレセプターであるc-met遺伝子の発現が著しく抑制されることを明らかとした。さらに、平成11年度は、腸管出血性大腸菌の産生する志賀毒素の機能に注目し、これらの遺伝子のクローニングを行い、発現系を構築した。さ志賀毒素A,Bサブユニット各遺伝子をテトラサイクリン誘導プロモーター支配下で発現するほ乳細胞の発現系を構築し、細胞内でのこれらの毒素の機能の解析を行った。その結果、Aサブユニットをテトラサイクリン添加によって細胞内に発現させた細胞では急速な細胞の壊死が認められた。一方、Bサブユニットを発現させた細胞では細胞の自殺すなわちアポトーシスの顕著な誘導が認められた。Bサブユニットを発現させた細胞ではカスパーゼ1,3の発現誘導が顕著に認められ、炎症性サイトカインであるIL-1β、TNF-αの産生の増強が、ELISA法によって認められた。従来、志賀毒素の機能発現にはAサブユニットによるタンパク合成阻害作用が中心であり、Bサブユニットは細胞への結合にのみ働くと考えられてきたが、この研究によって細胞内に取り込まれたBサブユニットは細胞内でカスパーゼカスケードを活性化することによって細胞毒性を発揮する可能性があることが示唆された。

平成10年度は、腸管上皮細胞株を用いて腸管出血性大腸菌感染時に発現する遺伝子を解析した。その結果、使用した上皮細胞株いずれにおいても炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6及びTNF-αの遺伝子発現の増強が認められた。さらに、HGFのレセプターであるc-met遺伝子の発現が著しく抑制されることを明らかとした。さらに、平成11年度は、腸管出血性大腸菌の産生する志賀毒素の機能に注目し、これらの遺伝子のクローニングを行い、発現系を構築した。さ志賀毒素A,Bサブユニット各遺伝子をテトラサイクリン誘導プロモーター支配下で発現するほ乳細胞の発現系を構築し、細胞内でのこれらの毒素の機能の解析を行った。その結果、Aサブユニットをテトラサイクリン添加によって細胞内に発現させた細胞では急速な細胞の壊死が認められた。一方、Bサブユニットを発現させた細胞では細胞の自殺すなわちアポトーシスの顕著な誘導が認められた。Bサブユニットを発現させた細胞ではカスパーゼ1,3の発現誘導が顕著に認められ、炎症性サイトカインであるIL-1β、TNF-αの産生の増強が、ELISA法によって認められた。従来、志賀毒素の機能発現にはAサブユニットによるタンパク合成阻害作用が中心であり、Bサブユニットは細胞への結合にのみ働くと考えられてきたが、この研究によって細胞内に取り込まれたBサブユニットは細胞内でカスパーゼカスケードを活性化することによって細胞毒性を発揮する可能性があることが示唆された。