化膿連鎖球菌のF蛋白とヒト組織型フィブロネクチンにおける相互作用の解析

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化膿連鎖球菌(A群連鎖球菌、Streptococcus pyogenes)の宿主細胞へ結合には、フィブロネクチン(FN)結合蛋白であるF蛋白が付着因子の一つとして関与する。F蛋白はFNに対して2つの異なるFN結合領域、URおよびRD2を有する。FNは血漿中では二量体の糖蛋白として存在するが、組織中においては多量体となりFN細線維を形成する。近年、両者は構造的な違いだけでなく機能的にも異なることが明らかにされつつある。今回、化膿連鎖球菌の感染過程における菌-宿主相互作用を分子レベルでより明確にする目的で、F蛋白と血漿FNとともにF蛋白と組織型FNとの関係を明らかにすることを試み、次の知見を得た。化膿連鎖球菌はFNIII_1断片を介したFN重合体(スーパーフィブロネクチン)に対して血漿FNの約8倍高い結合能を示した。また、FNレセプターであるα_5β_1インテグリンを高発現するCHO細胞(CHO-HFR4およびCHO-HFR5)に対して細胞が形成するFN細線維量に比例して菌の細胞への結合量が増加した。さらに、これらの組織型FNへのF蛋白の結合には、URおよびRD2両者が関与することが明らかとなった。すなわち、1)各領域の精製蛋白による菌のCHO-HFR5細胞への結合阻害にはURおよびRD2が必要である。2)UR、RD2、URおよびRD2おのおのとM蛋白とのハイブリッド蛋白を菌体表層に発現する変異株のなかでURおよびRD2の両者を発現する株が最も高いCHO-HFR5細胞への結合能を持つ。これらのことから、化膿連鎖球菌の感染初期段階において組織型FNをレセプターとする宿主への結合にはF蛋白のURおよびRD2領域が重要な役割をはたしていると考えられる。