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。

由毒素大肠杆菌产生的热耐药肠毒素（STA）是一种毒素，该毒素特异性地与存在于肠上皮细胞膜上的受体蛋白（恒星）结合，导致人类和牲畜的急性腹泻。在这项研究中，为了阐明对Sta与Star结合重要的位点的功能，我们首先在细胞外区域中对氨基酸序列进行了多次比对，该氨基酸序列由膜结合的鸟苷酸环化酶家族的大约400个残基组成，并在所有13个受体中发现了六个氨基酸。在猪星的氨基酸中，它是一个氨基酸，有六个残基：Cys72，Gly98，Pro99，Cys101，Asp347和Asp351。 Furthermore, taking into account the relatively well-conserved amino acids Tyr103, Gly350, we found that a GP motif (CX20-25GPXCXY or CX20-25GPXXXCXY) is present near the N-terminus and a DXXGD motif near the cell membrane membrane as a common motif in the extracellular region of the membrane-bound guanylate cyclase family.其次，为了研究存在于猪星的DNCGD（氨基酸347-351）中膜结合的鸟苷酸环化酶家族的细胞外区域中存在的DXXGD基序的功能。尽管所有星形突变体的免疫沉淀证实了蛋白质的表达，但在DXXGD基序中保守的氨基酸残基（D，G，D）的星形突变体被丙氨酸代替，并未表现出STA结合活性或CGMP形成能力。因此，膜结合的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区域激活的重要部位。