Functional analysis of botulinum toxin complex with enhanced oral toxicity

具有增强口服毒性的肉毒毒素复合物的功能分析

• 批准号: 22K07057
• 负责人: 相根 義昌
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07057/
• 关键词: ボツリヌス毒素; 変異; 血球凝集素; ムチン; ボツリヌス食中毒; 経口毒素; ドラッグデリバリー

ボツリヌス食中毒を引き起こすボツリヌス神経毒素（BoNT）は、Clostridium botulinumによって産生される。BoNTは、非毒非血球凝集素と血球凝集素（HA）の複合体（HA-33、HA-17およびHA-70から構成される）が会合したProgenitor Toxin Complex（PTC）を形成する。PTCは純粋なBoNTよりも高い経口毒性を示すため、PTCの形成は経口毒性を発揮する上で重要な機能を有するものと推測されている。先に、我々は、ボツリヌスC型菌Yoichi株が産生するPTC（33vPTC）を構成するHA-33は、同じC型菌の参照株が産生するPTC（wtPTC）のそれと比較し、C末端側領域において複数のアミノ酸残基の置換が生じていることを明らかにした。本研究で、我々は33vPTCとwtPTCのマウスへの腹腔内投与による毒性はほぼ同等であるのに対し、33vPTCの経口毒性はwtPTCのそれよりも90倍高いことを見いだした。一方、33vPTCの経口毒性は、ガラクトースを含む糖との混合投与により低下したことから、33vPTCの小腸上皮からの体内への吸収には、ガラクトースを末端に持つ糖鎖が関与している可能性が示された。さらに、33vPTCのムチンに対する結合は、wtPTCのそれよりも顕著に低かった。これらのことから、33vPTCは、そのHA-33のC末端領域のアミノ酸残基の置換により、小腸上皮組織上のムチン層にトラップされることを免れ、経口毒性が上昇していることが示唆された。

The production of Clostridium botulinum toxin (BoNT) was investigated. BoNT, non-toxic hemagglutinin and hemagglutinin (HA) complex (HA-33, HA-17 and HA-70) meet to form the Progenitor Toxin Complex (PTC). PTC is a highly toxic substance and its formation and function are presumed to be important. A comparison between HA-33 and a reference strain of the same type C strain producing PTC (wtPTC) in the C-terminal domain shows that the substitution of multiple acid residues in the C-terminal domain is not possible. In this study, the toxicity of 33vPTC was 90 times higher than that of wtPTC. On the one hand, the oral toxicity of 33vPTC was shown to be related to the presence of sugar in the intestinal epithelium and the possibility of sugar lock in the intestinal epithelium. 33 vptc and vptc are the most important parts of the world. The 33vPTC protein was found to be a highly toxic protein in the C-terminal region of HA-33.

项目成果

C型ボツリヌス菌Yoichi株の血球凝集素33の大腸菌組換え発現の構築と精製

C型肉毒杆菌余市血凝素33大肠杆菌重组表达菌株的构建与纯化

• 发表时间: 2023
• 作者: Shura Karatsu;Shin-Ichiro Miyashita;Tsuyoshi Hata;I-Hsun Huang;Keita Hosoya;Yoshimasa Sagane;畑 剛士，宮下 慎一郎，唐津 修羅，黄 インシュン，長島 有希，諸菱環，細谷 圭汰，本多 亮鷹，相根 義昌
• 通讯作者: 畑 剛士，宮下 慎一郎，唐津 修羅，黄 インシュン，長島 有希，諸菱環，細谷 圭汰，本多 亮鷹，相根 義昌

Variants of hemagglutinin-33 in the serotype C botulinum progenitor toxin complex boost its oral toxicity

C 血清型肉毒杆菌祖毒素复合物中的血凝素 33 变体增强了其口服毒性

• 发表时间: 2023
• 期刊: Food Preservation Science
• 作者: Shura Karatsu;Shin-Ichiro Miyashita;Tsuyoshi Hata;I-Hsun Huang;Keita Hosoya;Yoshimasa Sagane
• 通讯作者: Yoshimasa Sagane