牛ボツリヌス症由来菌の産生する毒素の性状解析と特異診断法の確立

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、牛ポツリヌス症の発症機序解明のための基礎的な毒素の活性発現機構の解析と毒素の特異検出法の開発を行った。本症の原因毒素はD/Cモザイク毒素(BoNT/DC)である。BoNT/DCのラットに対する毒素活性はマウスと比較して著しく低いが、前年度の研究成果によりこの違いは本毒素のVAMP1切断活性に起因すると考えられた。ラットVAMP1のマウスと異なるアミノ酸3残基をマウス内で対応するアミノ酸に置換した点変異体を作製し、VAMP1アミノ酸配列における48番目のイソロイシンがBoNT/DCの酵素活性に重要であることを明らかにした。さらにBoNT/DCのウシVAMP1およびVAMP2に対する基質切断活性はマウスと同等であることを確認した。BoNT/DCがガングリオシドGMlaと結合することを前年度に報告した。ガングリオシドGMIaをPC12細胞に前処理することによって毒素が細胞内の基質を分解することを確認した。また、ガングリオシドGMlaを受容体として認識するコレラ毒素BサブユニットがBoNT/DCのマウス小脳穎粒細胞への作用を阻害した。これらのことから、ガングリオシドGMlaが毒素の機能的受容体であることを示した。BoNT/DCの分子生物学的特性を示すこれらの結果は本毒素の異なる動物種に対する毒素活性を理解するための重要なデータとなると考えられる。BoNT/DCを特異的に検出するイムノクロマトグラフィーキットを試作した。実際に牛ボツリヌス症が疑われる個体の糞便を用いてこのキットの有用性を検討した。本キットは2,600LD_50/ml以上のマウス致死活性を示す培養上清中の毒素を検出したことから、ボツリヌス症の診断の一助となることが確認できた。以上の研究成果により牛ボツリヌス症の発症機構が解明され、予防・治療法が開発されることが期待される。