耐熱性エンテロトキシン受容体のC末端領域の機能

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毒素原性大腸菌の産生する耐熱性エンテロトキシン(STa)は、腸管上皮細胞膜上に存在する受容体蛋白質(STaR/GC-C)に特異的に結合して、ヒトや家畜に急性の下痢を引き起こす毒素である。他のほ乳類の膜結合型グアニル酸シクラーゼと比べて、STaRはグアニル酸シクラーゼ領域より下流のC末端領域が他の膜結合型グアニル酸シクラーゼより長いといった構造上の特徴を持っている。STaRは、NPR-A(GC-A)もしくはNPR-B(GC-B)と比べてC末端領域が約60アミノ酸長く、GC-D、retGC1(GC-E)もしくはretGC2(GC-F)と比べてもC末端領域が約30アミノ酸長いといった特徴が認められる。この特徴あるSTaRのC末端領域の欠損させたSTaR変異体、つまり1015残基めのグルタミンから1050残基めのフェニルアラニンまで欠損させたCΔ1015を作製した。このCΔ1015を1μMSTaにて10分間刺激した結果、wild-typeSTaRと比べて約20倍高い細胞内cGMP濃度上昇が認められた。wild-typeSTaRとCΔ1015の蛋白質の発現量を免疫沈降にて調べた結果、同程度の発現量が認められた。また、STa結合活性を調べた結果、wild-typeSTaRの結合定数(Kd=6.0nM)とCΔ1015の結合定数(Kd=6.8nM)は、ほぼ同じ値を示した。従って、C末端領域を欠損したCΔ1015が高いGC活性を示すことは、STaRのC末端領域がGC活性に抑制的に働いてることを示唆していた。また、STaによるGC活性化を調べた結果、wild-typeSTaRのGC活性化はEC_<50>が780nMであるのに対して、CΔ1015のそれは59nMであり、CΔ1015のGC活性化のEC_<50>の値がwild-typeSTaRに比べて低い濃度であることがわかった。