イプシロン毒素の標的脂質ラフトにおけるアセンブリーとシグナル伝達の解析

靶脂筏中ε毒素组装和信号转导的分析

基本信息

批准号：
16790256
负责人：
宮田茂
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

ウェルシュ菌のε毒素は、家畜の腸性毒素血症の原因毒素であり、致死活性・細胞毒性を有するpore-forming toxinである。我々は、以前、ε毒素が細胞膜の脂質ラフトに結合し、ラフト内で7量体からなる膜孔を形成することを明らかにした。脂質ラフトはコレステロールやスフィンゴ脂質からなる膜ドメインであり、本毒素の濃縮及び7量体形成のデバイスであると考えられた。methyl-β-cyclodextrinによるコレステロールの除去は、ε毒素の7量体形成や細胞毒性を低下させたことから、他のラフト構成脂質であるスフィンゴ脂質がMDCK細胞の毒素感受性に与える影響について検討した。fumonisin B1により細胞のスフィンゴ脂質量を減少させたところ、コレステロール除去の場合と逆に毒素感受性が亢進した。スフィンゴミエリンとスフィンゴ糖脂質の合成阻害剤を用いて調べた結果、この毒素感受性の亢進はスフィンゴ糖脂質の減少によるものであることが示唆された。反対に、MDCK細胞に外部からガングリオシドG_<M1>を取り込ませた場合、ε毒素の結合・7量体形成・細胞毒性が顕著に低下した。他方、MDCK細胞の培養時間の延長にともなって、ガングリオシドG_<M3>が増加するとともに毒素感受性が低下した。一方、シアリダーゼで細胞を処理すると毒素感受性が亢進したことから、G_<M3>すなわち脂質ラフト内の膜結合性のシアル酸の増加は、ε毒素の結合を阻害し、脂質ラフト内の毒素濃度を低下させ、それが7量体形成効率の低下、ひいては細胞毒性の低下を引き起こしていると考えられた。また、シアリダーゼによる毒素感受性の亢進には、正の協調作用が認められたことから、ε毒素のターゲティングが、シアリダーゼによりサポートされている可能性も示唆された。

产气荚膜梭菌ε毒素是一种成孔毒素，可引起家畜肠毒血症，具有致死活性和细胞毒性。我们之前证明，ε-毒素与细胞膜中的脂筏结合，并在脂筏内形成由七聚体组成的膜孔。脂筏是由胆固醇和鞘脂组成的膜域，被认为是浓缩毒素和形成七聚体的装置。由于甲基-β-环糊精去除胆固醇会减少七聚体的形成和ε-毒素的细胞毒性，因此我们研究了鞘脂和其他筏组成脂质对MDCK细胞毒素敏感性的影响。用伏马菌素 B1 减少细胞中鞘脂的量会增加毒素敏感性，这与去除胆固醇相反。使用鞘磷脂和鞘糖脂合成抑制剂的研究表明，对毒素的敏感性增加是由于鞘糖脂的减少。另一方面，当将神经节苷脂G_<M1>从外部引入MDCK细胞时，ε-毒素结合、七聚体形成和细胞毒性显着降低。另一方面，随着MDCK细胞培养时间的增加，神经节苷脂G_<M3>增加，毒素敏感性降低。另一方面，用唾液酸酶处理细胞增加了毒素敏感性；因此，G_<M3>（即脂筏中膜结合的唾液酸）的增加抑制了ε-毒素的结合并降低了脂质中的毒素浓度。人们认为这导致七聚体形成效率降低，进而导致细胞毒性降低。此外，在唾液酸酶增强毒素敏感性方面观察到积极的协同效应，表明唾液酸酶可能支持ε-毒素的靶向。