チューリンジェンシス菌新規細胞毒素の挑戦的分子探索

在苏云金芽孢杆菌中寻找新型细胞毒素具有挑战性的分子研究

基本信息

批准号：
21658032
负责人：
北田栄
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology (2010)Kyushu University (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21658032/
关键词：
バシラス菌毒素がん原虫 Bt

项目摘要

殺虫性微生物Bacillus thuringiensis (Bt菌)株から、がん細胞に作用する新しい毒素パラスポリンが発見された。本研究ではバイオメディカル資源となり得る様々なBt菌を探索し、新たな抗がんタンパク質の発見、さらに抗病原寄生虫への毒素を探しトリパノソーマなどのアフリカ大陸などに蔓延する重篤な寄生虫病の予防、治療へバイオシーズとすることを目標としている。本年度はBt菌の簡便な判別法とBt菌ライブラリーからの毒性タンパク質の効率的な抽出方法の確立を目標とした。Bt菌は栄養飢餓条件下で胞子形成とともに特異的な結晶状のタンパク凝集体を蓄積する。そこで、栄養飢餓条件下のBt菌にタンパク質結合性色素を作用させたところ、着色やコントラストから凝集体の判別が顕微鏡で容易に行えることを発見した。この方法を用いてセレウス菌群536個のコロニーの中から、これまでに比べ簡便で迅速にBt菌を検出することができ、今回、新たに14株のBt菌を発見した。また胞子形成培地の組成を検討したところ、栄養培地から胞子形成培地に変えて2、3日程度で胞子と凝集体が確認でき、これまでの方法に比べ約5倍早くBt菌の確認行うことができた。一方、約5000株のBt菌のコレクションから96の菌株を同時にハイスループットに培養し、毒素を抽出する方法を開発した。現在1000株の抗がん性スクリーニングからヒトすい臓がんに作用する数株を発見した。一方、アフリカなど熱帯地域で蔓延するトリパノソーマ感染症の対策として、抗原虫作用性のBt菌毒素活性としてパラスポリン2(PS2)を用いて解析した。この結果、PS2は血流型、唾液腺型トリパノソーマに対して比較的弱いながら毒性を示すことがわかった。

在杀虫性微生物苏云金芽孢杆菌（BT细菌）中发现了一种作用于癌细胞上的新型毒素寄生虫。这项研究旨在探索各种可以成为生物医学资源，发现新的抗癌蛋白并发现毒素的BT细菌，以预防和治疗严重的寄生虫疾病，这些寄生虫在非洲各地传播。今年，目标是建立一种简单的方法来确定BT细菌和一种从BT细菌文库中提取有毒蛋白的有效方法。 BT细菌在营养饥饿下积累了特异性的结晶蛋白聚集体。因此，当在营养饥饿条件下将蛋白质结合染料应用于BT细菌时，发现很容易将聚集体与显微镜下的染色和对比度区分开。使用这种方法，可以比以往任何时候都更容易，更迅速地检测到BT细菌，从蜡状组的536个菌落中，发现了14种新的BT细菌菌株。此外，当我们检查孢子形成培养基的组成时，我们发现可以在从营养培养基转换为孢子培养基后约2-3天内确认孢子和聚集体，并且可以证实BT细菌的速度比以前的方法快五倍。同时，已经开发了一种方法来同时从高通量和提取毒素中的约5,000 bt细菌的集合中培养96种菌株。我们已经发现了几种抗癌筛查对人类胰腺癌作用的菌株。另一方面，作为反对在非洲热带地区普遍存在的锥虫感染的对策，我们使用寄生虫2（PS2）作为抗肉霉作用BT毒素活性进行了分析。这表明PS2对血液流型和唾液腺型锥虫瘤相对较弱，但有毒。