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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | グラム位置アンカー | ||||||||
| ファム | PF00746 | ||||||||
| ファム一族 | CL0501 | ||||||||
| インタープロ | IPR019948 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00373 | ||||||||
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Mタンパク質は、特定の連鎖球菌種によって産生される毒性因子である。[1] このタンパク質は、宿主組織への接着と定着において重要な役割を果たしており[2]、特に免疫細胞による貪食を回避する上で重要な役割を果たしている。[1] [2]
このタンパク質はもともとレベッカ・ランスフィールド[3]によって同定され、彼女は連鎖球菌の ランスフィールド分類システムも考案しました。
構造
Mタンパク質は、細菌細胞の表面から突出する繊維状タンパク質で、電子顕微鏡で観察できる毛髪のような繊維を形成します。各Mタンパク質繊維は、 αヘリックス二次構造をとる2本のポリペプチド鎖で構成され、コイルドコイル状に巻き付いています。これらの鎖はC末端で細胞膜に固定され、C末端の約150残基は細胞壁に埋め込まれています。N末端の11残基を除く残りのタンパク質は、疎水性相互作用によってコイルドコイルを安定化させる反復配列で構成されています。[3]
タンパク質のN末端約50アミノ酸は超可変領域と呼ばれ、その配列は非常に多様で、連鎖球菌株の抗原性の多様性の原因となっています。[3] [4]この領域はC4b結合タンパク質C4BP [4]と補体調節因子H [5] に結合してリクルートし、C3コンバターゼを阻害することで細菌のオプソニン化を防ぎ、貪食細胞の攻撃を回避します。[3] [4] [5]
ワクチンと治療薬
Mタンパク質は、 A群連鎖球菌（GAS）に対するワクチン開発の標的となっている主要な抗原である。 [6] 感染と免疫細胞の回避における役割に加えて、Mタンパク質はミオシンや一部の腎臓プロテオグリカンなどのタンパク質と特定のエピトープを共有している。これらのエピトープに対する免疫反応は、リウマチ性心疾患や急性連鎖球菌感染後糸球体腎炎など、GAS関連後遺症の一部に関与していると考えられている。[3] [6] そのため、Mタンパク質ワクチンは、GAS感染だけでなく、宿主抗原と交差反応するMタンパク質に対する抗体によって引き起こされるこれらの疾患やその他の慢性疾患に対する抵抗力を付与する可能性がある。
Mタンパク質を標的としたワクチンは1960年代から研究されてきたが、細菌のオプソニン化につながる抗体反応は典型的には高可変領域を標的としており、この高可変領域は株ごとに大きく異なるため、広域免疫を生成できないため、ほとんど成功していない。[7 ] そのため、多価ワクチンやMタンパク質の保存された反復領域を標的とするワクチンが研究されている。[7]しかし、臨床試験ではN末端高可変領域を標的とするワクチンのみが研究されてきた。[6] [8]
Mタンパク質は、侵襲性連鎖球菌感染症および連鎖球菌性毒素性ショック症候群に対する免疫療法の基礎としても用いられる可能性があります。このタンパク質の保存領域の一部に対する抗体は、マウスモデルにおいてこれらの疾患を実験的に治療するために使用されており、その効果は株依存性がほとんどありません。[9]
参考文献
- ^ ab Fischetti VA (1991年6月). 「連鎖球菌Mタンパク質」. Scientific American . 264 (6): 58– 67. doi :10.1038/scientificamerican0691-58.
- ^ ab Oehmcke, Sonja; Shannon, Oonagh; Morgelin, Matthias; Herwald, Heiko (2010-09-06). 「連鎖球菌Mタンパク質とその毒性決定因子としての役割」Clinica Chimica Acta . 411 ( 17– 18): 1172– 1180. doi :10.1016/j.cca.2010.04.032. PMID 20452338.
- ^ abcde Fischetti, Vincent A. (1989年7月). 「連鎖球菌Mタンパク質：分子設計と生物学的挙動」. Clinical Microbiology Reviews . 2 (3): 285– 314. doi :10.1128/cmr.2.3.285. PMC 358122. PMID 2670192 .
- ^ abc Buffalo, Cosmo Z.; Bahn-Suh, Adrian J.; Hirakis, Sophia P.; Biswas, Tapan; Amaro, Rommie E.; Nizet, Victor; Ghosh, Partho (2016). 「A群連鎖球菌Mタンパク質の高変異性内に隠された保存パターンがヒトC4b結合タンパク質の認識に関与している」Nature Microbiology . 1 : 16155. doi :10.1038/nmicrobiol.2016.155. PMC 5014329. PMID 27595425 .
- ^ ab Horstmann, Rolf D.; Sieversten, H. Jürgen; Knobloch, Jürgen; Fischetti, Vincent A. (1988年3月). 「連鎖球菌Mタンパク質の抗貪食活性：補体制御タンパク質H因子の選択的結合」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA . 85 : 1657–1661 . doi :10.1073/pnas.85.5.1657. PMC 279833. PMID 2964038 .
- ^ abc Dale, James B.; Fischetti, Vincent A.; Carapetis, Jonathan R.; Steer, Andrew C.; Sow, Samba; Kumar, Rajesh; Mayosi, Bongani M.; Rubin, Fran A.; Mulholland, Kim; Hombach, Joachim Maria; Schödel, Florian; Henao-Restrepo, Ana Maria (2013-04-18). 「A群連鎖球菌ワクチン：開発加速への道筋」. Vaccine . 31 (Suppl 2): B216–222. doi :10.1016/j.vaccine.2012.09.045. ISSN 1873-2518. PMID 23598485.
- ^ ab McArthur, Jason D.; Walker, Mark J. (2006). 「貪食作用、オプソニン作用、および防御に対する抵抗性を付与するA群連鎖球菌Mタンパク質のドメイン：ワクチン開発への示唆」分子微生物学. 59 (1): 1– 4. doi :10.1111/j.1365-2958.2005.04967.x. PMID 16359313.
- ^ Steer, Andrew C.; Batzloff, Michael R.; Mulholland, Kim; Carapetis, Jonathan R. (2009). 「A群連鎖球菌ワクチン：事実と幻想」Current Opinion in Infectious Diseases . 22 (6): 544– 552. doi :10.1097/QCO.0b013e328332bbfe. PMID 19797947.
- ^ Pandey, Manisha; Calcutt, Ainslie; Ozberk, Victoria; Chen, Zhenjun; Croxen, Matthew; Powell, Jessica; Langshaw, Emma; Mills, Jamie-Lee; Jen, Freda EC; McCluskey, James; Robson, Jenny; Tyrrell, Gregory J.; Good, Michael F. (2019-09-04). 「Mタンパク質の保存領域に対する抗体と連鎖球菌スーパー抗原は、HLAヒト化マウスにおける毒性ショック様症候群を協調的に解消する」. Science Advances . 5 (9) eaax3013. doi :10.1126/sciadv.aax3013. PMC 6726444. PMID 31517054 .
