ウエルシュ菌α毒素の溶血作用に関連する赤血球内情報伝達系の解析

产气荚膜梭菌α毒素溶血作用相关红细胞内信号转导系统分析

• 批准号: 10770126
• 负责人: 越智 定幸
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10770126/
• 关键词: ウエルシュ菌; 低分子量GTP結合タンパク質; rho; スフィンゴミエリナーゼ; ホスフォリパーゼC; ホスファナジン酸

1.α毒素によるウサギ赤血球膜PA合成亢進、及び、溶血に対する低分子量Gタンパク質の影響:ウサギ網状赤血球から単離されたmRNAを基にRT-PCR法によりrho-GDI遺伝子を単離し、この遺伝子を融合タンパク質発現ベクターに挿入、大腸菌におけるrho-GDIの発現系を確立した。そこで、この組換えタンパク質のα毒素によるウサギ赤血球膜PA合成亢進、そして、溶血に対する影響を検討した。その結果、毒素によるPA合成の亢進、そして、溶血は、いずれも組換えrho-GDIの濃度に依存して阻害されることが判明した。このことから、α毒素によるウサギ赤血球膜PA合成の亢進、そして、溶血に低分子Gタンパク質であるrhoの関与が推察される。次に、α毒素の溶血とrhoの関係をさらに明らかにするため、網状赤血球からrho遺伝子を単離し、組換えrhoタンパク質の発現系を構築した。現在、この組み換えタンパク質の毒素の溶血活性に対する影響を検討中である。2.α毒素の溶血活性と赤血球内Ca^<2+>の関係:ウマ赤血球内へ細胞内Ca^<2+>キレート試薬であるBAPTAを取り込ませたBAPTA封入ウマ赤血球を調製し、この赤血球に対するα毒素の溶血活性を検討した。その結果、BAPTA封入赤血球に対して、本毒素の溶血活性は低下することが判明した。3.α毒素の溶血活性と赤血球スフィンゴミエリン(SM)代謝の関係:ウサギ、または、ヒツジ赤血球をα毒素処理したとき、毒素量に依存してセラミド生成が亢進することが明らかになった。次に、枯草菌における組換えセレウス菌スフィンゴミエリナーゼ(SMase)の発現系を構築し、組み換えSMaseを精製した。この組換えSMaseは、ウサギ、そして、ヒツジ赤血球に対して溶血を引き起こす前に血球膜セラミド生成の亢進を引き起こした。このことから、α毒素による赤血球膜のSM分解が毒素による溶血に密接に関連すると推察される。

1. The effect of alpha toxin on PA synthesis and hemolysis of erythrocyte membrane: it was isolated from reticulocyte by mRNA base RT-PCR, isolated from rho-GDI gene, fused with rho-GDI gene, and the development system of rho-GDI in Escherichia coli was established. To investigate the effects of these factors on PA synthesis and hemolysis in erythrocyte membranes. The results showed that PA synthesis was increased, hemolysis was decreased, and the concentration of rho-GDI was decreased. The relationship between PA synthesis and hemolysis in erythrocyte membrane was investigated. The relationship between hemolysis and rho of alpha toxin was analyzed and the expression system of rho protein was constructed. Now, the effect of this component on the hemolytic activity of the toxin is discussed. 2. Relationship between hemolytic activity of alpha toxin and intracellular Ca ^<2 +>: intracellular Ca^<2+> of alpha toxin was measured by BAPTA. As a result, it was found that the hemolytic activity of BAPTA was lower than that of BAPTA. 3. Relationship between hemolytic activity of alpha toxin and erythrocyte metabolism: α toxin production depends on hemolytic activity of alpha toxin and erythrocyte metabolism. The development system of SMase was constructed and refined. The cell membrane is activated before the formation of hemolysis. The relationship between alpha toxin and red blood cell membrane SM decomposition and toxin hemolysis was investigated.

项目成果

Masahiro Nagahama: "Mechanism of membrane damage by Clostridium perfringens alpha-toxin"Microbiol.Immunal.. 42・8. 533-538 (1998)

长滨正宏：“产气荚膜梭菌α-毒素造成的膜损伤机制”Microbiol.Immunal.. 533-538 (1998)