イプシロン毒素の標的脂質ラフトにおけるアセンブリーとシグナル伝達の解析

靶脂筏中ε毒素组装和信号转导的分析

• 批准号: 16790256
• 负责人: 宮田 茂
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16790256/
• 关键词: Clostridium perfringens; ε毒素; 脂質ラフト; ガングリオシド; MDCK細胞; 細胞毒性; シアリダーゼ; シアル酸

ウェルシュ菌のε毒素は、家畜の腸性毒素血症の原因毒素であり、致死活性・細胞毒性を有するpore-forming toxinである。我々は、以前、ε毒素が細胞膜の脂質ラフトに結合し、ラフト内で7量体からなる膜孔を形成することを明らかにした。脂質ラフトはコレステロールやスフィンゴ脂質からなる膜ドメインであり、本毒素の濃縮及び7量体形成のデバイスであると考えられた。methyl-β-cyclodextrinによるコレステロールの除去は、ε毒素の7量体形成や細胞毒性を低下させたことから、他のラフト構成脂質であるスフィンゴ脂質がMDCK細胞の毒素感受性に与える影響について検討した。fumonisin B1により細胞のスフィンゴ脂質量を減少させたところ、コレステロール除去の場合と逆に毒素感受性が亢進した。スフィンゴミエリンとスフィンゴ糖脂質の合成阻害剤を用いて調べた結果、この毒素感受性の亢進はスフィンゴ糖脂質の減少によるものであることが示唆された。反対に、MDCK細胞に外部からガングリオシドG_<M1>を取り込ませた場合、ε毒素の結合・7量体形成・細胞毒性が顕著に低下した。他方、MDCK細胞の培養時間の延長にともなって、ガングリオシドG_<M3>が増加するとともに毒素感受性が低下した。一方、シアリダーゼで細胞を処理すると毒素感受性が亢進したことから、G_<M3>すなわち脂質ラフト内の膜結合性のシアル酸の増加は、ε毒素の結合を阻害し、脂質ラフト内の毒素濃度を低下させ、それが7量体形成効率の低下、ひいては細胞毒性の低下を引き起こしていると考えられた。また、シアリダーゼによる毒素感受性の亢進には、正の協調作用が認められたことから、ε毒素のターゲティングが、シアリダーゼによりサポートされている可能性も示唆された。

B. welshB.ε毒素的ε毒素是一种引起牲畜肠毒素血症的毒素，是一种具有致命活性和细胞毒性的孔形成毒素。我们先前揭示了ε-toxin与细胞膜中的脂质筏结合，并在筏中形成七聚体膜孔。脂质筏是由胆固醇和鞘脂组成的膜结构域，被认为是富集毒素和七聚体形成的装置。由于通过甲基-β-环糊精的去除胆固醇会降低ε毒素的七聚体的形成和细胞毒性，因此我们研究了鞘脂的鞘脂的作用，鞘脂的作用，另一种筏成分脂质对MDCK细胞中毒素敏感性的影响。当富莫诺菌素B1降低细胞的鞘脂含量时，与去除胆固醇的情况相反，它会提高毒素敏感性。使用鞘磷脂和糖磷脂合成抑制剂的研究表明，毒素敏感性的提高是由于糖磷脂脂的降低所致。相反，当将神经节苷脂G_ <m1>外部掺入MDCK细胞中时，ε毒素的结合时，六聚体的形成和细胞毒性显着降低。另一方面，随着MDCK细胞的延长培养时间，神经节G_ <m3>增加，毒素敏感性降低。 On the other hand, treatment of cells with sialidase increased toxin sensitivity, and therefore it was thought that an increase in G_<M3>, that is, an increase in membrane-bound sialic acid within the lipid raft inhibits binding of ε toxin, reducing the concentration of toxin in the lipid raft, which reduces the efficiency of hexamer formation and, in turn, reduces cytotoxicity.此外，在唾液酸酶对毒素的敏感性提高中观察到了积极的协调作用，这表明唾液酸酶可以支持ε毒素的靶向。

项目成果

Changes in ganglioside content affect the binding of clostridium perfringens epsilon-toxin to detergent-resistant membranes of Madin-Darby canine kidney cells

• DOI: 10.1111/j.1348-0421.2005.tb03726.x
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY
• 影响因子: 2.6
• 作者: Shimamoto, S;Tamai, E;Miyata, S
• 通讯作者: Miyata, S

High-level expression of clostridial sialidase using a ferredoxin gene promoter-based plasmid.

使用基于铁氧还蛋白基因启动子的质粒高水平表达梭菌唾液酸酶。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Protein Expr.Purif. 36
• 作者: Takamizawa A.;et al.
• 通讯作者: et al.