毒素原性大腸菌の耐熱性下痢毒素のグアニル酸シクラーゼ活性化機構

产毒大肠杆菌热稳定腹泻毒素鸟苷酸环化酶激活机制

基本信息

批准号：
05670247
负责人：
平山壽哉
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

毒素原性大腸菌が産生する耐熱性下痢毒素(ST)は腸管上皮細胞膜に存在するグアニル酸シクラーゼを活性化し,サイクリックGMP(cGMP)濃度を上昇させて下痢をおこす。本研究において我々は,STがいかにしてcGMPの生成を促すかを明らかにするために,特にSTの腸管上皮細胞膜上の受容体でありかつグアニル酸シクラーゼ活性を持つGC-Cについて,GC-Cのいかなる部位でSTと結合しどのような仕組みで活性化するかに焦点を絞って研究した。GC-Cの細胞外領域のインターナルデリージョンミュタントを作製し,STとの結合部位を限定することを試みた。作製した15種類のミュタントはいずれもSTとの結合能を消失しており部位を限定することはできなかった。そこで部位特異的にアミノ酸を置換した19種類のミュタントを作製しそれらミュタントのST結合能を調べた。その結果,N末端アミノ酸より347番目,350番目,351番目に位置するAsp,Gly,AspがSTとの結合に重要なアミノ酸であることが判った。STによるGC-C活性化については,GC-CのC末端アミノ酸側に位置する62残基のアミノ酸をデリートしたミュタントではSTとの結合能を持っているにもかかわらずグアニル酸シクラーゼの活性化がみられなかった。従って,この領域がSTによるGC-C活性化に必要な領域であることが判った。この領域にはC-キナーゼのリン酸化部位が推定されることから,C-キナーゼの関与が強く示唆された。

产毒大肠杆菌产生的热稳定性腹泻毒素（ST）会激活肠上皮细胞膜中的鸟苷酸环化酶，增加环鸟苷酸（cGMP）浓度，引起腹泻。在本研究中，为了阐明ST如何促进cGMP的产生，我们特别关注GC-C，GC-C是ST肠上皮细胞膜上的受体，具有鸟苷酸环化酶活性，我们的研究重点是C的哪个位点。与 ST 结合及其激活方式。我们创建了 GC-C 胞外区的内部缺失突变体，并试图限制与 ST 的结合位点。所创建的15种突变体全部失去了与ST结合的能力，且位点无法确定。因此，我们创建了19种具有位点特异性氨基酸取代的突变体，并研究了这些突变体的ST结合能力。结果发现，位于N末端氨基酸第347、350和351位的Asp、Gly和Asp是与ST结合的重要氨基酸。关于ST对GC-C的激活，未发现位于GC-C的C末端氨基酸侧的62个氨基酸残基被删除的突变体尽管具有与ST结合的能力，但仍激活鸟苷酸环化酶。因此，发现该区域对于 ST 激活 GC-C 是必需的。预计 C-激酶的磷酸化位点存在于该区域，强烈表明 C-激酶参与其中。