耐熱性エンテロトキシン受容体の毒素結合に重要な部位の機能について

热稳定肠毒素受体中毒素结合重要位点的功能

基本信息

批准号：
07770200
负责人：
和田昭裕
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07770200/
关键词：
heat-stable enterotoxin guanylyl cyclase

项目摘要

毒素原性大腸菌の産生する耐熱性エンテロトキシン(STa)は、腸管上皮細胞膜上に存在する受容体蛋白質(STaR)に特異的に結合して、ヒトや家畜に急性の下痢を引き起こす毒素である。本研究において、STaRへのSTa結合に重要な部位の機能を明らかにする目的で、第一に膜結合型グアニル酸シクラーゼ・ファミリーの約400残基からなる細胞外領域のアミノ酸配列のマルチプル・アラインメントを行なった結果、13種類の受容体すべてに保存されている6残基のアミノ酸が認められた。ブタSTaRのアミノ酸では、Cys72,Gly98,Pro99,Cys101,Asp347,Asp351の6残基のアミノ酸である。さらに比較的よく保存されているアミノ酸Tyr103,Gly350を考慮に入れ、膜結合型グアニル酸シクラーゼ・ファミリーの細胞外領域の共通なモチーフとして、N末端近くにGPモチーフ(CX20-25GPXCXY or CX20-25GPXXXCXY)が、細胞膜近くにDXXGDモチーフがあることがわかった。第二に膜結合型グアニル酸シクラーゼ・ファミリーの細胞外領域に存在するDXXGDモチーフの機能を調べる為に、ブタSTaRのDNCGD(アミノ酸347-351)のアミノ酸残基をアラニン・スキャンニングした。いずれのSTaR変異体も免疫沈降により蛋白質の発現を確認したが、DXXGDモチーフに保存されたアミノ酸残基(D,G,D)をアラニンに置換したSTaR変異体は、STa結合活性とcGMP形成能を示さなかった。従って、膜結合型グアニル酸シクラーゼ・ファミリーのDXXGDモチーフは、リガンドの結合およびグアニル酸シクラーゼ領域の活性化に重要な部位であると考えられた。

产毒大肠杆菌产生的热稳定肠毒素（STa）是一种通过与肠上皮细胞膜上存在的受体蛋白（STaR）特异性结合而引起人和牲畜急性腹泻的毒素。在本研究中，为了阐明STa与STaR结合的重要位点的功能，我们首先对膜结合鸟苷酸环化酶的胞外区（由大约400个残基组成）的氨基酸序列进行了多重比对。结果，发现 6 个氨基酸残基在所有 13 种受体中都是保守的。猪STaR的氨基酸中，有6个氨基酸残基：Cys72、Gly98、Pro99、Cys101、Asp347和Asp351。此外，考虑到相对保守的氨基酸Tyr103和Gly350，在N端附近发现了一个GP基序（CX20-25GPXCXY或CX20-25GPXXXCXY）作为膜结合鸟苷酸环化酶胞外区的共同基序然而，人们发现细胞膜附近有一个DXXGD基序。其次，为了研究膜结合鸟苷酸环化酶家族胞外区中存在的 DXXGD 基序的功能，我们对猪 STaR 的 DNCGD 氨基酸残基（氨基酸 347-351）进行丙氨酸扫描。两种 STaR 突变体均通过免疫沉淀证实了蛋白质表达，但 DXXGD 基序中的保守氨基酸残基（D、G、D）被丙氨酸取代的 STaR 突变体显示出 STa 结合活性，但未显示出 cGMP 形成能力。因此，膜结合鸟苷酸环化酶家族的DXXGD基序被认为是配体结合和鸟苷酸环化酶结构域激活的重要位点。