日時：２０１６年７月２２日（金）１７：００−１８：３０

場所：りんくうキャンパス２F第２講義室（Second lecture room）

「細菌由来ADPリボシル化毒素の作用機構と基質特異性」

津下　英明

京都産業大学　総合生命科学部　教授

多くの細菌は外毒素を用いて我々宿主の細胞のアクチン細胞骨格系に影響を与え、自分の生存に活かしていると考えられる。特にこの仲間にADPリボシル化毒素は多い。ADPリボシル化毒素を基質の違いで大きく分けると４つのタイプに分類でき、この内Type IIIとType IVの毒素はアクチン細胞骨格系に影響を及ぼす。（この分類は少し古く、今ではもっと多くの基質に対する毒素が見つかっているが、典型的なADPリボシル化毒素を考える上で役に立つ）Type IIIはRhoAを修飾するC3毒素、Type IVはアクチンを修飾するIota毒素（Ia）である。C3毒素はAsn、 IaはArgと修飾されるアミノ酸も異なる。この違いに興味を持ち、構造と機能の研究を始めた。

2003年我々はウェルシュ菌のIaのX線結晶構造解析を行った（JMB 2003 Tsuge et al.）。結晶構造解析により補酵素NADとの結合が見えてくる。これにより、反応機構が議論できる。多くの海外の研究室でも毒素単体の構造は解析されてきた。しかし何かが足りない。反応を考える上で必要なのは基質となるタンパク質である。例えばプロテアーゼの構造研究の場合、一般に基質がわかれば、その基質類似のペプチドとの複合体構造が期待できる。一方、ADPリボシル化毒素の場合は、基質となるペプチドはなく、その基質は宿主のタンパク質全体である。このADPリボシル化毒素と基質タンパク質複合体構造を明らかにしたいと思い、さらに研究を続けた。

我々のグループが明らかした複合体はType IVのIaとアクチン複合体（PNAS 2008 Tsuge et al., PNAS 2013 Tsurumura et al.）、およびType IIIのC3とRhoAの複合体（JBC 2015 Toda et al.）である。特にType IVとType IIIの毒素の構造は非常に似ているが、その基質は全く異なり、修飾するアミノ酸も異なっている。明らかにした基質特異性、いかにタンパク質を認識するか、そして修飾アミノ酸を決定しているかについて紹介したい。

連絡先：生命環境科学研究科獣医国際防疫学教室

山崎伸二（内線2546）E-mail: shinji@vet.osakafu-u.ac.jp