[S11-3] Cryo-EM structure and translocation mechanism of binary toxin in C.perfringens and C.difficile
ウェルシュ菌の二成分毒素（イオタ）は，宿主細胞内でアクチンのADPリボシル化を行う酵素ユニットIaと酵素成分を細胞内に輸送する透過装置Ibからなる．Ibは膜上で機能的な膜孔を形成し，エンドソームの酸性条件下でこの膜孔を介したIa の細胞内への透過が起こると考えられている．しかし，タンパク質膜透過装置の詳細な構造と酵素成分の輸送機構は不明であった．我々はクライオ電子顕微鏡を用いて，イオタ毒素のIb膜透過装置（７量体）の構造とIaが結合したIb膜透過装置複合体の構造を明らかにし，報告した（2.8A分解能）．Iaは，N末端のドメインで７量体のIb膜孔に結合し，これにより，IaのN末端のαヘリックスが一部解ける．さらにIa のN末端の先は，Ib膜孔の狭窄部位（直径６A）であるφクランプへと続いていた．これはIaが膜孔を透過する直前の構造を捉えたと考えている． ディフィシル菌（Clostridioides difficile）は一部の健常者の腸内に定着するグラム陽性偏性嫌気性細菌である．ディフィシル抗生物質耐性菌は，偽膜性大腸炎を起こすことが知られており，米国CDCが発表している抗生物質耐性菌の緊急の対応が必要な抗生物質耐性菌リストに挙げられている．ディフィシル菌のリボタイプ027/BI/NAP1型や078/BK/NAP型では主要な２つの毒素TcdA とTcdBの他に第３の毒素である二成分毒素CDTが存在し，その強毒性への関与が議論されている．我々はCDT複合体の構造と機能解析を進めており，イオタとCDT，２つの二成分毒素のタンパク質膜透過装置の構造とタンパク質透過機構について報告をする．