防御抗原とその他の病原因子
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/11/21 01:54 UTC 版)
「二成分毒素」の記事における「防御抗原とその他の病原因子」の解説
炭疽菌の病原因子は莢膜形成能と毒素産出能である。莢膜形成能は90kbのプラスミドpXO2に支配されており、莢膜は抗食菌因子としてはたらく。このプラスミドは40度の高温で培養すると脱落しやすく、菌が弱毒化する。毒素は3種類が知られている。動物に一過性の神経・心臓血管機能障害を起こす防御抗原(protective antigen、PA)、浮腫形成と致死作用を示す浮腫因子(edema factor、EF)、致死因子(leathal factor、LF)である。これらの毒素遺伝子はいずれも約180kbのプラスミドpXO1上にある。浮腫因子と致死因子が毒素の本体であるが単独では毒性を持たない酵素成分で防御抗原が結合成分である。3つの毒素が強調してはたらくことから三成分毒素とよばれるが、防御抗原と浮腫因子、防御抗原と致死因子という二成分毒素が2つある。 防御抗原 防御抗原(protective antigen、PA)はプラスミドpXO1上のpag遺伝子にコードされる。成熟タンパク質は735アミノ酸からなる。菌より分泌された防御抗原は細胞の炭疽菌毒素受容体(ATR)に結合する。ATRはⅠ型膜タンパク質の一種でフォンウィレブランド因子Aドメインを細胞外に持っており、このドメインに防御抗原が直接結合する。受容体に結合した防御抗原は細胞表面のフーリンなどのプロテアーゼによって19kDa断片(PA20)と63kDa断片(PA63)に切断される。PA63は七量体を形成し、ポア前駆体が構築される。このポア前駆体に浮腫因子または致死因子が結合するとこれらの毒素が細胞内に取り込まれる。 X線による三次元構造解析から防御抗原は平べったくひょろりとした構造で4つのドメインからなり、β構造が多く、ヘリックス構造が少ないと推定された。Domain1は1～258番目までのアミノ酸から成る領域である。酵素成分である浮腫因子や致死因子との相互作用に関わる。162～174領域内にあるループ構造によりさらに2つにわけられる。このループ内にはトリプシンやフーリンなどのプロテアーゼで切断される164～167番目のアミノ酸配列(RKKR)があり、PA63を産出するための構造を有する。Domain2は259～487番目のアミノ酸から成る領域である。Domain2はPA63による七量体の中心を形成する。膜侵入領域である。Domain3は488～595番目のアミノ酸からなる領域である。最も小さなドメインでオリゴマー形成にかかわると予想されるが機能がよくわかっていない。Domain4は596～735番目のアミノ酸からなる領域でレセプター結合部位である。 浮腫因子 浮腫因子(edema factor、EF)はPA63の七量体でありポア前駆体に結合することで細胞内に取り込まれる。エンドソームの酸性化によりポア前駆体はエンドソーム膜に入り込み、膜に孔が形成される。浮腫因子はこの孔を通って宿主細胞室内に侵入する。浮腫因子はADPリボシル化酵素活性をもつ。 致死因子 致死因子(leathal factor、LF)はPA63の七量体でありポア前駆体に結合することで細胞内に取り込まれる。エンドソームの酸性化によりポア前駆体はエンドソーム膜に入り込み、膜に孔が形成される。致死因子はこの孔を通って宿主細胞室内に侵入する。致死因子はメタロプロテアーゼ活性をもつ。最終的に組織の出血・壊死を起こす。
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