黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素における膜孔形成および標的細胞認識機構に関する研究

金黄色葡萄球菌成孔毒素膜孔形成及靶细胞识别机制研究

基本信息

批准号：
16017209
负责人：
神尾好是
金额：
$ 3.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

项目摘要

黄色ブドウ球菌が大量に分泌し、感染に重要な役割を果たす2成分性毒素ロイコシジン(Luk:LukFとLukSから成る)並びにγヘモリジン(Hlg:LukFとHlg2から成る)は標的細胞膜上にヘテロ7量体の中間体を経て膜孔を形成し、さらに膜孔は集合して『超チャネル』を形成する。本研究でわれわれは毒素の各成分の標的細胞膜への結合のか如する因子を探索するとともに、1分子測定技術を駆使して毒素分子が膜に突き刺さるタイミングをナノメートルオーダーでリアルタイムで解析した。また、上記毒素遺伝子の発現調節遺伝子の同定を行った。その結果、(1)LukFの赤血球膜への結合に関与するアミノ酸残基を同定し、コリン残基結合部位変異体の詳細な解析を行って、stem伸長のタイミング及び膜上の因子との結合に必須なアミノ酸残基を同定した。(2)疎水的な環境におかれると蛍光を放つBadanをLukF成分のprestemに導入し、一分子技術を用いてstemの細胞膜中への貫入の可視化に成功した。Stemの貫入に伴う蛍光の増加は第2の成分(Hlg2)を作用させた後にのみ観察され、一つの膜孔を開口するには少なくとも3分子のLukF分子が必要であることを明らかにした。(3)Luk及びHlgが膜孔を形成する過程で、標的細胞膜上の脂質ラフトが重要な役割を果たしていることを明らかにした。Two-hybrid法により、さらにLukSと相互作用する標的細胞上因子の候補としてMD-2が得られた。(4)Hlg/Lukの産生はsae系により、転写レベルで正に調節されていることを明らかにした。

金黄色葡萄球菌大量分泌并在感染中发挥重要作用的双组分毒素杀白细胞素（Luk：由LukF和LukS组成）和γ-溶血素（HLg：由LukF和HLg2组成）存在于异质体中。靶细胞膜上的量通过身体中间体形成，膜孔聚集在一起形成“超级通道”。本研究中，我们寻找影响毒素各成分与靶细胞膜结合的因素，并利用单分子测量技术在细胞表面实时分析毒素分子穿膜的时机。纳米量级。此外，我们还鉴定了调节毒素基因表达的基因。结果，（1）我们鉴定了参与LukF与红细胞膜结合的氨基酸残基，并对corin残基结合位点变体进行了详细分析，以确定茎伸长的时间以及与红细胞膜上因子的结合。我们鉴定了必需氨基酸残基。 (2)我们将在疏水环境下会发出荧光的Badan引入到LukF成分的前茎中，并利用单分子技术成功地实现了茎穿透细胞膜的可视化。仅在第二组分 (Hlg2) 作用后才观察到与茎穿透相关的荧光增加，表明至少需要三个 LukF 分子才能打开一个膜孔。 (3)我们揭示了靶细胞膜上的脂筏在Luk和HLg形成膜孔的过程中发挥着重要作用。通过二杂交方法，进一步获得MD-2作为与LukS相互作用的候选靶细胞因子。 (4)我们发现HLg/Luk的产生在转录水平上受到sae系统的正调控。