リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「黄色ブドウ球菌の二成分性毒素における膜孔形成開始の分子機構の探索及び受容体認識評価系の開発」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

黄色ブドウ球菌の二成分性毒素における膜孔形成開始の分子機構の探索及び受容体認識評価系の開発

武田 慶胤 東北大学

2022.03.25

概要

1-1 序論
・抗生物質と薬剤耐性菌の出現
人や家畜における細菌・ウイルスによる感染症は生命の存続並びに産業において大きな脅威であり、種々の感染症に対する適切な治療および予防は、医療が発達し多種多様な薬剤の開発が行われる現代においても重要な課題であり続ける。「20 世紀における偉大な発見」としてフレミングによるペニシリンの発見が挙げられる。第二次世界大戦中から多くの命を救ってきたペニシリンは、細菌感染症の治療薬剤、すなわち抗生物質として広く用いられ、以降様々な抗菌薬が開発される基礎となった。さらに抗生物質は医療現場のみならず、畜産や水産の分野でも健康管理や生産性の向上を目的として広く利用されている。抗生物質の過度な使用によって次々と新しい薬剤耐性菌が出現しており、医療現場は院内感染を起こす耐性菌の温床となり、畜産・水産現場においては食品を介した人への耐性菌の伝播などが懸念され、従来の薬剤開発や治療法の限界が大きな問題となっている(1)。そのため、細菌の死滅を目的とした薬剤開発とその耐性菌の出現という終わりなき悪循環に対抗すべく、抗生物質に頼らない新たな手法の開発が強く求められている。病原因子の作用機序の解析を通じて、細菌を直接殺すのではなく、症状の緩和や細菌の病原因子を無毒化または軽減する新たな薬剤の開発もその一つである。

・黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)はヒトや動物の皮膚、消化管に存在する常在菌であるが、日和見感染症や毒素型食中毒、ウシ乳房炎などを引き起こす人獣共通の病原菌でもある。近年では、院内型・市中獲得型の多剤耐性黄色ブドウ球菌の出現が問題視されており、これらへの対抗手段の開発が急を要している。本菌は、宿主への感染に際し、食中毒を引き起こすエンテロトキシンをはじめとする多種多様な外毒素を分泌することで宿主の免疫機構を回避し、侵入経路を確保する(2)。それら外毒素の中には、血球細胞を標的とし細胞膜に膜孔を形成して崩壊させる、300 弱のアミノ酸残基からなる毒素タンパク質が存在する(3)。それらはβ バレル型膜孔形成毒素 (β- barrel pore forming toxins : β-PFTs)と称され、一成分性の α-hemolysin (α-HL)(4)や、二成分性の γ-hemolysin (γ-HL), Leukocidin (LUK)(5, 6)、そのバリアントであるPanton- Valentine Leukocidin (PVL) (7), LukED(8, 9), LukMF’(10), LukGH(11, 12), LuPQ(13) ,などが知られている。このうち、α-HL と γ-HL, LUK は染色体上にコードされているが、他の LUKバリアントはプロファージやゲノムアイランドに局在し、黄色ブドウ球菌株間における遺伝子の水平伝播と深く関連する(Table. 1-1)(6)。また、各毒素タンパク質はそれぞれ異なる宿主と細胞への親和性を有しており、これら毒素の保有パターンが本菌の株による発病の多様性に関係していると考えられている(14, 15)。すなわち、LUK は白血球の破壊によって宿主の免疫系を逃れ、hemolysin は赤血球の破壊によって本菌の生育に必須である鉄分を獲得するなど、感染の成立に深く関わっていると考えられているため、これら毒素は本菌の産生する主要な毒素タンパク質群であると言える。

・二成分性毒素の作用機構
S. aureus の二成分性毒素は、ホスファチジルコリン結合サイトを有する F 成分と、細胞特異性に関与する S 成分からなり、両成分が存在して初めて活性を示す(6)。各成分内でのアミノ酸配列相同性は約 70%、成分間では約 30%であり、一成分性 α-HL との相同性は F 成分が約 30%、S 成分が約 20%となる(6, 16)。多くの病原性細菌から真核生物に至るまで様々な β-PFTs が発見されているが、そのほとんどが一成分性毒素であり、2 つの成分でバレルを形成する毒素を保有するのは現時点では Staphylococcus 属のみである(15)。二成分性毒素の例として、γ-HL は F 成分にLukF、S 成分に Hlg2 を構成要素とするが、LukF に別のS 成分のLukS が組み合わさると LUK となり、細胞特異性が一変する(6)。このように、各毒素間で成分を共有しうることも二成分性毒素の 1つの特徴である。

一成分性毒素の α-HL は、β バレル型の 7 量体膜孔構造を形成することが結晶構造解析から明らかとなった(Fig. 1-1 A)(17)。膜孔全体がマッシュルームのような形状をしており、細胞膜の外側にあって傘の部分にあたる cap、細胞膜と接し結合する rim、疎水性に富み、膜貫通領域を形成する stem の 3 つのドメインから構成される。Gouaux らは、α-HL の可溶性モノマー(Hla)の結晶化ができなかったため、立体構造が類似すると予測された γ-HL に着目した。そして、LukF 成分の立体構造から、菌体から可溶性モノマーとして分泌された状態では、stem は分子表面で小さく折り畳まれた状態 (prestem)にあり、疎水性残基が分子内部にマスクされ可溶状態を維持していることを明らかにした(Fig. 1-2)(18)。これにより、可溶性タンパク質として分泌された α-HL モノマーが標的細胞膜上でリング状複合体を形成して prestem を伸長し、不溶性のバレル複合体を形成するモデルを提唱した。また、二成分性毒素を構成する他のモノマーの立体構造も α-HL のものと類似し(18, 19)、2 成分を 4:4 で含むマッシュルーム型の膜孔を形成すると考えられた(6)。さらに、2011 年には北海道大学の田中良和博士(現東北大学生命科学研究科)らと当研究室の金子らの共同研究により、各成分が交互に配置した 8量体 γ-HL 膜孔の結晶構造が明らかとなった(Fig. 1-1 B)(16)。2004 年には当研究室の門 馬らにより作製された LukF W/R (W177A/R198A) mutant がリング状複合体を形成するが膜貫通バレルを作らない「膜孔中間体」を形成することを見出し(20)、2014 年にはその膜孔中間体(prepore)の構造が解かれた(21)。2015 年には一成分性 α-HL の W/R mutant を用いた膜孔中間体の結晶構造も解かれた(22)。これらの立体構造から、一成分性・二成分性毒素は互いに類似した構造を有し、その作用機構も同様であることが裏付けられ、毒素の作用モデルが更新されている。

Fig. 1-3 に立体構造から予測された γ-HL の赤血球への作用機構モデルを示した。現在当研究グループが推定している作用機構は次の通りである。(1) 菌体から分泌された可溶性モノマーのうち、LukF (F 成分)が細胞膜に初発に結合し、その後 Hlg2 (S 成 分)が結合する(23, 24)。(2) LukF-Hlg2 からなるヘテロ 2 量体を形成し、これがオリゴマー化した後、(3) LukF:Hlg2 が 4:3 または 3:4 の 7 量体を主とした中間体を形成し、(4) さらに stem を伸長させ、内径約 2.5 nm のβ バレル型膜孔を形成する(16, 25-27)。(5) さらに膜孔がクラスターを形成し(25, 28)、赤血球を崩壊させると考えられている。一成分性毒素における赤血球膜への作用機構においては、(2) のようなダイマー化などは確認されていない。また、細胞膜が存在しない条件で結晶化を行うと、γ-HL は LukF : Hlg2 = 4 : 4 の 8 量体構造をとる(16)。

このように、膜貫通 β バレルを形成するprestem は、モノマーが標的細胞膜上でリ ング状複合体を形成した後に伸長する(Fig. 1-2)。この prestem から stem への変換 (stemリリース)という、非常にダイナミックな構造変化を引き起こすには、何らかのスイッチが必要であると考えられるが、その詳細は不明である。これら-PFTs が作用する環境を考慮すると、stem リリースのスイッチは、外部環境中ではなくその分子内に存在することが考えられ、そのメカニズムはすべて本毒素のアミノ酸一次配列にコードされているはずである。そこで、本研究の第 2~4 章では、バレル形成メカニズムのう ち、二成分性毒素における stem リリース機構に着目し、γ-HL 結晶構造から stem リリースに関与しうるアミノ酸残基を探索し、それらアミノ酸残基の置換変異体の生化学的解析を行った。

また、二成分性毒素の膜孔形成プロセスにおいては、S 成分による細胞認識がキーポイントとして挙げられる。当研究グループでは、S 成分の rim ドメイン中に存在する 4 つのループ領域が細胞選択性に関与すると予想し、生化学的解析を進めてきた。しかし血球細胞を用いた手法では限られた毒素成分の解析しか行えないため、S 成分の細胞特異性の全貌を理解するには困難を極める。そこで本研究の第 5 章では、S 成分による細胞認識を評価する新たな手法の開発に着手した。

この論文で使われている画像

参考文献

(1) Rice, B.L. (2006) Antimicrobial resistance in gram-positive bacteria. Am. J. Infect. Control., 34(5, suppl, 1):S11-19.

(2) Foster, T.J. (2005) Immune evasion by staphylococci. Nat. Rev. Microbiol., 3(12):948-958.

(3) Menestrina, G. (2001) Mode of action of β-barrel pore-forming toxins of the staphylococcal α-hemolysin family. Toxicon., 39(11):1661-1672.

(4) Gouaux, E. (1998) alpha-Hemolysin from Staphylococcus aureus: an archetype of beta-barrel, channel-forming toxins. J. Struct. Biol., 121(2):110-122.

(5) Kamio, Y., Rahman, A., Nariya, H., Ozawa, T., Izaki, K. (1993) The two Staphylococcal bi-component toxins, leukocidin and gamma-hemolysin, share one component in common. FEBS. Lett., 321(1):15-18.

(6) Kaneko, J., Kamio, Y. (2004) Bacterial two-component and hetero-heptameric pore forming cytolytic toxins: Structures, pore- forming mechanism, and organization of the genes. Biosci. Biotechnol. Biochem., 68(5):981-1003.

(7) Prévost, G., Cribier, B., Couppié, P., Petiau, P., Supersac, G., Finck-Barbançon, V., Monteil, H., Piemont, Y. (1995) Panton-Valentine leucocidin and gamma-hemolysin from Staphylococcus aureus ATCC 49775 are encoded by distinct genetic loci and have different biological activities. Infect. Immun., 63(10):4121-4129.

(8) Morinaga, N., Kaihou, Y., Noda, M. (2003). Purification, cloning and characterization of variant LukE-LukD with strong leukocidal activity of staphylococcal bi-component leukotoxin family. Microbiol. Immunol., 47(1):81–90.

(9) Gravet, A., Colin, D.A., Keller, D., Giradot, R., Monteil, H., and Prévost, G. (1998) Characterization of a novel structural member, LukE-LukD, of the bi-component staphylococcal leucotoxins family. FEBS. Lett., 436(2):202-208.

(10) Kaneko, J., Muramoto, K., Kamio, Y. (1997) Gene of LukF-PV-like component of Panton-Valentine leukocidin in Staphylococcus aureus P83 is linked with lukM. Biosci. Biotechnol. Biochem., 61(3):541-544.

(11) Dumont, A.L., Nygaard, T.K., Watkins, R.L., Smith, A., Kozhaya, L., Kreiswirth, B.N., Shopsin, B., Unutmaz, D., Voyich, J.M., Torres, V.J. (2011) Characterization of a new cytotoxin that contributes to Staphylococcus aureus pathogenesis. Mol. Microbiol., 79(3):814-825.

(12) Badarau, A., Rouha, H., Malafa, S., Logan, D.T., Håkansson, M., Stulik, L., Dolezilkova, I., Teubenbacher, A., Gross, K., Maierhofer, B., Weber, S., Jägerhofer, M., Hoffman, D., Nagy, E. (2015) Structure-function analysis of heterodimer formation, oligomerization, and receptor binding of the Staphylococcus aureus bi-component toxin LukGH. J. Biol. Chem., 290(1):142-156.

(13) Koop, G., Vrieling, M., Storisteanu, D.M., Lok, L.S., Monie, T., van Wigcheren, G., Raisen, C., Ba, X., Gleadall, N., Hadjirin, N., Timmerman, A.J., Wagenaar, J.A., Klunder, H.M., Fitzgerald, J.R., Zadoks, R., Paterson, G.K., Torres, C., Waller, A.S., Loeffler, A., Loncaric, I., Hoet, A.E., Bergström, K., De, Martino, L., Pomba, C., de Lencastre, H., Ben Slama, K., Gharsa, H., Richardson, E.J., Chilvers, E.R., de Haas, C., van Kessel, K., van Strijp, J.A., Harrison, E.M., Holmes, M.A. (2017) Identification of LukPQ, a novel, equid-adapted leukocidin of Staphylococcus aureus. Sci. Rep., 7:40660.

(14) Bohack C.A. (2006) Staphylococcus aureus exotoxins. In gram-positive pathogens (Vincent, A., Richard, P., Eds.) ASM Press., pp.464-477.

(15) Spaan, A.N., Van Strijp, J.A.G., Torres, V.J. (2017) Leukocidins: staphylococcal bi‑component pore-forming toxins find their receptors. Nat. Rev. Microbiol., 15(7):435-447.

(16) Yamashita, K., Kawai, Y., Tanaka, Y., Hirano, N., Kaneko, J., Tomita, N., Ohta, M., Kamio, Y., Yao, M., Tanaka, I. (2011) Crystal structure of the octameric pore of staphylococcal γ-hemolysin reveals the β-berrel pore formation mechanism by two components. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 108(42):17314-17319.

(17) Song, L., Hobaugh, R, M., Shustak, C., Cheley, S., Bayley, H., Gouaux, J.E. (1996) Structure of staphylococcal α-Hemolysin, a heptameric transmembrane pore. Science., 274(5294):1859-1866.

(18) Olson, R., Nariya, H., Yokota, K., Kamio, Y., Gouaux, E. (1999) Crystal structure of Staphylococcal LukF delineates conformational changes accompanying formation of a transmembrane channel. Nat. Struct. Biol., 6(2):134-140.

(19) Roblin, P., Guillet, V., Joubert, O., Keller, D., Erard, M., Maveyraud, L., Prévost, G., Mourey, L. (2008) A covalent S-F heterodimer of leucotoxin reveals molecular plasticity of -barrel pore-forming toxins. Proteins., 71(1):485–496.

(20) Monma, N., Nguyen, V.T., Kaneko, J., Higuchi, H., Kamio, Y. (2004) Essential residues, W177 and R198, of LukF for phosphatidylcholine-binding and pore- formation by staphylococcal gamma-hemolysin on human erythrocyte membranes. J. Biochem., 136(4):427-431.

(21) Yamashita, D., Sugawara, T., Takeshita, M., Kaneko, J., Kaneko, Y., Tanaka, I., Tanaka, Y., Yao, M. (2014) Molecular basis of transmembrane beta-barrel formation of staphylococcal pore-forming toxins. Nat. commun., 5:4897.

(22) Sugawara, T., Yamashita, D., Kato, K., Peng, Z., Ueda, J., Kaneko, J., Kamio, Y., Tanaka, Y., Yao, M. (2015) Structural basis for pore-forming mechanism of staphylococcal α-hemolysin. Toxicon., 108:226-231.

(23) Ozawa, T., Kaneko, J., Kamio, Y. (1995) Essential binding of LukF of Staphylococcal gamma-hemolysin followed by the biding of H gamma Ⅱ for the hemolysis of human erythrocytes. Biosci. Biotechnol. Biochem., 59(6):1181-1183.

(24) Kaneko, J., Ozawa, T., Tomita, T., Kamio, Y. (1997) Sequential binding of staphylococcus gamma-hemolysin to human erythrocytes and complex formation of the hemolysin on the cell surface. Biosci. Biotechnol. Biochem., 61(5):846-851.

(25) Sugawara-Tomita, N., Tomita, T., Kamio, Y (2002) Stochastic assembly of two-component staphylococcal gamma-hemolysin into heteroheptameric transmembrane pores with alternate subunit arrangements in ratios of 3:4 and 4:3. J. Bacteriol., 184(17):4747-4756.

(26) Nguyen, V.T., Kamio, Y., Higuchi, H. (2003) Single-molecule imaging of cooperative assembly of gamma-hemolysin on erythrocyte membranes. EMBO. J., 22(19):4968-4979.

(27) Nguyen, A.H., Nguyen, V.T., Kamio, Y., Higuchi, H. (2006) Single-molecule visualization of environment-sensitive fluorophores inserted into cell membranes by staphylococcal gamma-hemolysin. Biochemistry., 45(8):2570-2576.

(28) Tomita, N., Abe, K., Kamio, Y., Ohta, M. (2011) Cluster-forming property correlated with hemolytic activity by staphylococcal -hemolysin transmembrane pores. FEBS. Lett., 585(21):3452–3456.

(29) Cheley, S., Malghani, M.S., Song, L., Hobaugh, M., Gouaux, J.E., Yang, J., Bayley, H. (1997) Spontaneous oligomerization of a staphylococcal alpha-hemolysin conformationally constrained by removal of residues that form the transmembrane beta-barrel. Protein. Eng., 10(12):1433-1443.

(30) Jayasinghe, L., Miles, G., Bayley, H. (2006) Role of the amino latch of staphylococcal alpha-hemolysin in pore formation: a co-operative interaction between the N terminus and position 217. J. Biol. Chem., 281(4):2195-2204.

(31) Kaneko, J., Mascarenas, A.L., Huda, M.N., Tomita, T., Kamio, Y. (1998) An N-terminal region of LukF of staphylococcal leukocidin/gamma-hemolysin crucial for the biological activity of the toxin. Biosci. Biotechnol. Biochem., 62(7):1465-1467.

(32) Takeda, K., Tanaka, Y., Abe, N., Kaneko, J. (2018) Intermolecular ionic interactions serve as a possible switch for stem release in the staphylococcal bi-component toxin for β-barrel pore assembly. Toxicon., 155:43-48.

(33) Inoue, H., Nojima, H., Okayama, H. (1990). High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids. Gene., 96(1):23-28.

(34) Kunkel, T.A. (1985) Rapid and efficient site-specific mutagenesis without phenotypic selection. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 82(2):488-492.

(35) Sugimoto, M., Esaki, N., Tanaka, H., Soda, K. (1989) A simple and efficient method for the oligonucleotide-directed mutagenesis using plasmid DNA template and phosphorothioate-modified nucleotide. Anal. Biochem., 179(2):309-311.

(36) Laemmli, U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature., 227(5259):680-685.

(37) Alsever, J.B., and Ainslie, R.B. (1941) A new method for the preparation of dilute blood plasma and the operation of a complete transfusion service. N.Y. State J. Med., 41:126-131.

(38) 長崎 由依(2014)二成分性膜孔形成毒素 γ-hemolysin のS 成分の活性に関与する因子の探索東北大学修士論文

(39) Nguyen, V.T., Higuchi, H., Kamio, Y. (2002) Controlling pore assembly of staphylococcal gamma-hemolysin by low temperature and by disulphide bond formation in double-cysteine LukF mutants. Mol. Microbiol., 45(6):1485-1498.

(40) Rasband, W.S. (1997-2012) ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA. http://imagej.nih.gov/ij/

(41) Schneider, C.A., Rasband, W.S., Eliceiri, K.W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat. Methods., 9(7):671-675.

(42) Welch, B.L. (1947) The generalization of “Student’s” problem when several different population variances are involved. Biometrika., 34(1-2):28-35.

(43) Prevost, G., Bouakham, T., Piemont, Y., Monteil, H. (1995) Characterisation of a synergohymenotropic toxin produced by Staphylococcus intermedius. FEBS. Lett., 376(3):135-140.

(44) Takeda, K., Tanaka, Y., Kaneko, J. (2020) The N-terminal amino-latch region of Hlg2 component of staphylococcal bi-component γ- haemolysin is dispensable for prestem release to form β-barrel pores. J. Biochem., 168(4):349-354.

(45) Wilkins, M.R., Gasteiger, E., Bairoch, A., Sanchez, J.C., Williams, K.L., Appel, R.D., Hochstrasser, D.F. (1999) Protein identification and analysis tools in the ExPASy server. Methods. Mol. Biol., 112:531-552.

(46) De, S., Olson, R. (2011) Crystal structure of the Vibrio cholerae cytolysin heptamer reveals common features among disparate pore-forming toxins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 108(18):7385-7390.

(47) 竹下 珠由 (2014) 黄色ブドウ球菌の二成分性膜孔形成血球崩壊毒素における S 成分の細胞特異性に関与する領域の解析. 東北大学修士論文

(48) Peng, Z., Takeshita, M., Shibata, N., Tada, H., Tanaka, Y., Kaneko, J. (2018) Rim domain loops of staphylococcal β-pore forming bi-component toxin S-components recognize target human erythrocytes in a coordinated manner. J. Biochem., 164(2):93-102.

(49) Seilie, E.S., Bubeck Wardenburg, J. (2017) Staphylococcus aureus pore-forming toxins: The interface of pathogen and host complexity. Semin. Cell. Dev. Biol., 72:101–116.

(50) Peng, Z., Shibata, N., Tada, H., Kaneko, J. (2018) Cytotoxicity analysis of staphylococcal bi-component β-pore forming toxins using the CHO cells expressing human lymphocyte receptor CCR5. Biosci. Biotechnol. Biochem., 82(12):2094-2097.

(51) Vrieling, M., Koymans, K.J., Heesterbeek, D.A., Aerts, P.C., Rutten, V.P., de Haas, C.J., van Kessel, K.P., Koets, A.P., Nijland, R., van Strijp, J.A. (2015) Bovine Staphylococcus aureus secretes the leukocidin LukMF' to kill migrating neutrophils through CCR1. mBio., 6(3):e00335.

(52) Spaan, A.N., Reyes-Robles, T., Badiou, C., Cochet, S., Boguslawski, K.M., Yoong, P., Day, C.J., de Haas, C.J., van Kessel, K.P., Vandenesch, F., Jennings, M.P., Le Van Kim, C., Colin, Y., van Strijp, J.A., Henry, T., Torres, V.J. (2015) Staphylococcus aureus Targets the Duffy Antigen Receptor for Chemokines (DARC) to Lyse Erythrocytes. Cell. Host. Microbe., 18(3):363-370.

(53) Spaan, A.N., Schiepers, A., de Haas, C.J., van Hooijdonk, D.D., Badiou, C., Contamin, H., Vandenesch, F., Lina, G., Gerard, N.P., Gerard, C., van Kessel, K.P., Henry, T., van Strijp, J.A. (2015) Differential Interaction of the Staphylococcal Toxins Panton-Valentine Leukocidin and γ- Hemolysin CB with Human C5a Receptors. J. Immunol., 195(3):1034-1043.

(54) Mumberg, D., Müller, R., Funk, M. (1994) Regulatable promoters of Saccharomyces cerevisiae: comparison of transcriptional activity and their use for heterologous expression. Nucleic. Acids. Res., 22(25):5767-5768.

(55) Jones, E.W. (1977) Proteinase mutants of Saccharomyces cerevisiae. Genetics., 85(1):23-33.

(56) Gietz, R.D., Woods, R.A. (2002) Transformation of yeast by lithium acetate/single-stranded carrierDNA/polyethylene glycol method. Methods. Enzym., 350:87-96.

(57) Drew, D., Newstead, S., Sonoda, Y., Kim, H., von Heijne, G., Iwata, S. (2008) GFP-based optimization scheme for the overexpression and purification of eukaryotic membrane proteins in Saccharomyces cerevisiae. Nat. Protoc., 3(5):784-798.

(58) Nossal, N.G., Heppel, L.A. (1966) The release of enzymes by osmotic shock from Escherichia coli in exponential phase. J. Biol. Chem., 241(13):3055-3062.

(59) Shen, S.H., Chrétien, P., Bastien, L., Slilaty, S.N. (1991) Primary sequence of the glucanase gene from Oerskovia xanthineolytica. Expression and purification of the enzyme from Escherichia coli. J. Biol. Chem., 266(2):1058-1063.

(60) Holcomb, C.L., Etcheverry, T., Schekman, R. (1987) Isolation of secretory vesicles from Saccharomyces cerevisiae. Anal. Biochem., 166(2):328-334.

(61) Arnold, C.E., Parekh, R.N., Yang, W., Wittrup, K.D. (1998) Leader peptide efficiency correlates with signal recognition particle dependence in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnol. Bioeng., 59(3):286-293.

(62) Shiroishi, M., Tsujimoto, H., Makyio, H., Asada, H., Yurugi-Kobayashi, T., Shimamura, T., Murata, T., Nomura, N., Haga, T., Iwata, S., Kobayashi, T. (2012) Platform for the rapid construction and evaluation of GPCRs for crystallography in Saccharomyces cerevisiae. Microb. Cell. Fact., 11:78.

(63) Indge, K.J. (1968) The effects of various anions and cations on the lysis of yeast protoplasts by osmotic shock. J. Gen. Microbiol., 51(3):425-432.

(64) Mosmann, T. (1983) Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Methods., 65(1-2):55-63.

(65) 彭 昭 (2018) 黄色ブドウ球菌二成分性膜孔形成毒素 LukED の S 成分の細胞特異性に関する解析.東北大学博士論文.

(66) Robertson, N., Rappas, M., Doré, A.S., Brown, J., Bottegoni, G., Koglin, M., Cansfield, J., Jazayeri, A., Cooke, R.M., Marshall, F.H. (2018) Structure of the complement C5a receptor bound to the extra-helical antagonist NDT9513727. Nature., 553(7686):111-114.

(67) Reen, D.J. (1994) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Methods. Mol. Biol., 32:461-466.

(68) Piliarik, M., Vaisocherová, H., Homola, J. (2009) Surface plasmon resonance biosensing. Methods. Mol. Biol., 503:65-88.

(69) Walther, D.M., Rapaport, D., Tommassen, J. (2009) Biogenesis of β-barrel membrane proteins in bacteria and eukaryotes: evolutionary conservation and divergence. Cell. Mol. Life Sci., 66(17), 2789-2804.

(70) Misra, R. (2012) Assembly of the β-barrel outer membrane proteins in Gram-negative bacteria, mitochondria, and chloroplasts. ISRN. Mol. Biol., 2012, 708203.

(71) Sklar, J.G., Wu, T., Kahne, D., Silhavy, T.J. (2007) Defining the roles of the periplasmic chaperones SurA, Skp, and DegP in Escherichia coli. Genes. Dev., 21(19):2473-2484.

(72) Noinaj, N., Gumbart, J.C., Buchanan, S.K. (2016) The β-barrel assembly machinery in motion. Nat. Rev. Microbiol., 15(4):197-204.

(73) Dal Peraro, M., van der Goot, F.G. (2016) Pore-forming toxins: ancient, but never really out of fashion. Nat. Rev. Microbiol., 14(2):77-92.

(74) Nariya, H., Izaki, K., Kamio, Y. (1993) The C-terminal region of the S component of staphylococcal leukocidin is essential for the biological activity of the toxin. FEBS. Lett., 329(1-2):219-222.

(75) Nariya, H., Kamio, Y. (1995) Identification of the essential regions for LukS- and H gamma II-specific functions of staphylococcal leukocidin and gamma-hemolysin. Biosci. Biotechnol. Biochem., 59(8):1603-1604.

(76) Nariya, H., Nishiyama, A., Kamio, Y. (1997) Identification of the minimum segment in which the threonine246 residue is a potential phosphorylated site by protein kinase A for the LukS-specific function of staphylococcal leukocidin. FEBS. Lett., 415(1):96-100.

(77) Nariya, H., Shimatani, A., Tomita, T., Kamio, Y. (1997) Identification of the essential amino acid residues in lukS for the hemolytic activity of staphylococcal leukocidin towards rabbit erythrocytes. Biosci. Biotechnol. Biochem., 61(12):2095-2099.

(78) Nishiyama, A., Nariya, H., Kamio, Y. (1998) Phosphorylation of LukS by protein kinase A is crucial for the LukS-specific function of the staphylococcal leukocidin on human polymorphonuclear leukocytes. Biosci. Biotechnol. Biochem., 62(9):1834-1838.

(79) Yokota, K., Sugawara. N., Nariya, H., Kaneko, J., Tomita, T., Kamio, Y. (1998) Further study on the two pivotal parts of Hlg2 for the full hemolytic activity of staphylococcal gamma-hemolysin. Biosci. Biotechnol. Biochem., 62(9):1745-1750.

(80) Yokota, K., Kamio, Y. (2000) Tyrosine72 residue at the bottom of rim domain in LukF crucial for the sequential binding of the staphylococcal gamma-hemolysin to human erythrocytes. Biosci. Biotechnol. Biochem., 64(12):2744-2747.

(81) Nishiyama, A., Guerra, M.A., Sugawara, N., Yokota, K., Kaneko, J., Kamio, Y. (2002) Identification of serine138 residue in the 4-residue segment K135K136I137S138 of LukS-I component of Staphylococcus intermedius leukocidin crucial for the LukS-I-specific function of staphylococcal leukocidin. Biosci. Biotechnol. Biochem., 66(2):328-335.

(82) 門馬 直太 (2004) 黄色ブドウ球菌のγ-ヘモリジンの血球認識機構に関する研究.東北大学博士論文

(83) Tanaka, Y., Hirano, N., Kaneko, J., Kamio, Y., Yao, M., Tanaka, I. (2011) 2-Methyl-2,4-pentanediol induces spontaneous assembly of staphylococcal α-hemolysin into heptameric pore structure. Protein. Sci., 20(2):448-456.

(84) Jares-Erijman, E.A., Jovin, T.M. (2003) FRET imaging. Nat. Biotechnol., 21(11):1387-1395.

(85) Ghanem, N., Kanagami, N., Matsui, T., Takeda, K., Kaneko, J., Shiraishi, Y., Choe, C.A., Uchikubo-Kamo, T., Shirouzu, M., Hashimoto, T., Ogawa, T., Matsuura, T., Po-Ssu, H., Yokoyama, T., Tanaka, Y. (2022) Chimeric mutants of staphylococcal hemolysin, which act as both one-component and two- component hemolysin, created by grafting the stem domain. FEBS. J., Advance online publication (doi: 10.1111/febs.16354).

(86) 上田 淳基 (2018) 黄色ブドウ球菌膜孔形成毒素のβバレル型膜孔形成機構の解明.東北大学修士論文

(87) 杉浦 慎一郎 (2021) 黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素のβバレル形成に関わる stem 残基の解析.東北大学修士論文

(88) Noda, M., Kato, I., Matsuda, F., Hiratama, T. (1981) Mode of action of staphylococcal leukocidin: relationship between binding of 125I-labeled S and F components of leukocidin to rabbit polymorphonuclear leukocytes and leukocidin activity. Infect. Immun., 34(2):362-367.

(89) Moore, K.L. (2003) The biology and enzymology of protein tyrosine O-sulfation. J. Biol. Chem., 278(27):24243-24246.

(90) Brown, A.J., Dyos, S.L., Whiteway, M.S., White, J.H., Watson, M.A., Marzioch, M., Clare, J.J., Cousens, D.J., Paddon, C., Plumpton, C., Romanos, M.A., Dowell, S.J. (2000) Functional coupling of mammalian receptors to the yeast mating pathway using novel yeast/mammalian G protein alpha-subunit chimeras. Yeast., 16(1):11-22.

(91) Nomiyama, H., Yoshie, O. (2015) Functional roles of evolutionary conserved motifs and residues in vertebrate chemokine receptors. J. Leukoc. Biol., 97(1):39-47.

(92) Howorka, S., Bayley, H. (2002) Probing distance and electrical potential within a protein pore with tethered DNA. Biophys. J., 83(6):3202-3210.

(93) Hu, Z.L., Huo, M.Z., Ying, YL, Long YT. (2021) Biological Nanopore Approach for Single-Molecule Protein Sequencing. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 60(27):14738-14749.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る