論文 - 鈴木　智典

Genomics of Clostridium botulinum group III strains（Clostridium botulinum Ⅲ群のゲノミクス） 査読あり 国際誌

Sakaguchi Y, Suzuki T, Yamamoto Y, Nishikawa A, Oguma K.

Research in Microbiology   166   318 - 325   2015年05月

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌスCおよびD型菌が産生する神経毒素は、自然界や培養液中などにおいて単独で存在することはなく、無毒なタンパク質群と複合体を形成している。また、本菌は神経毒素以外にもC2毒素やC3酵素など様々な毒性のあるタンパク質を産生する。本研究では、毒素遺伝子の構造、毒素産生能、毒素複合体の構造と機能、毒素複合体の形成機構、中和抗体との反応性などに関して、生化学的手法や分子生物学的手法を中心に研究を行い、その成果を報告した。

Identification of the interaction region between hemagglutinin components of the botulinum toxin complex（ボツリヌス毒素複合体を構成するHemagglutinin成分間の相互作用領域の同定） 査読あり 国際誌

Suzuki T, Miyashita S, Hayashi S, Miyata K, Inui K, Kondo Y, Miyazaki S, Ohyama T, Niwa K, Watanabe T, Sagane Y.

International Journal of Biological Macromolecules   65   284 - 288   2014年04月

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生する毒素複合体は、神経毒素に4種の無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合して形成されている。そのうちのHA-70は、構造や機能に関して不明な点が多い。本研究では、プロテアーゼによって限定分解したHA-70のタンパク質断片に対するHA-33の結合性をFar-western blot法を用いて実験するとともに、Homology modelingやDocking simulationの結果から、結合部位の同定を行った。

Botulinum Toxin Complex Increases Paracellular Permeability in Intestinal Epithelial Cells via Activation of p38 Mitogen-Activated Protein Kinase（p38 MAPK活性化による小腸上皮におけるボツリヌス毒素複合体の傍細胞透過性上昇） 査読あり 国際誌

Miyashita SI, Sagane Y, Inui K, Hayashi S, Miyata K, Suzuki T, Ohyama T, Watanabe T, Niwa K.

The Journal of Veterinary Medical Science   75   1637 - 1642   2013年12月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌に汚染された食品中でボツリヌス毒素が産生され、それを人や動物が経口的に摂取すると、毒素は食道や胃を通過し、小腸に到達した後、生体内に吸収されると考えられている。しかし、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。本研究では、ラット小腸由来株細胞であるIEC-6を用い、ボツリヌス毒素の小腸上皮細胞の透過性に対するMAPKファミリーの影響を調べた。その結果、ERKやp38による毒素の細胞透過性の上昇が示唆された。

Sugar-Induced Conformational Change Found in the HA-33/HA-17 Trimer of the Botulinum Toxin Complex（ボツリヌス毒素複合体を構成するHA-33/HA-17三量体に糖が結合することによる構造変化） 査読あり 国際誌

Sagane Y, Hayashi S, Matsumoto T, Miyashita SI, Inui K, Miyata K, Yajima S, Suzuki T, Hasegawa K, Yamano A, Nishikawa A, Ohyama T, Watanabe T, Niwa K.

Biochemical and Biophysical Research Communications   438 ( 3 )   483 - 487   2013年08月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌスD型菌が産生する毒素複合体は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合して形成されている。HA-33は複合体構造上、もっとも外側に配置しており、糖鎖結合部位を有することから、小腸細胞への結合に関与すると考えられている。本研究では、HA-33/HA-17複合体の溶液中での構造をsmall-angle X-ray scatteringによって解析し、糖が存在する溶液中では構造が変化することを見出した。

Random phage display based screening of peptides that bind to botulinum neurotoxin binding protein, nontoxic nonhemagglutinin（Random phage display法によるボツリヌス非毒非血球凝集素に結合するペプチド断片のスクリーニング） 査読あり 国際誌

Sagane Y, Miyata K, Kurihara S, Yoneyama T, Inui K, Miyashita S, Hayashi S, Suzuki T, Niwa K, Watanabe T

Current Microbiology   67 ( 2 )   188 - 192   2013年08月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生する神経毒素はNTNHAと呼ばれる無毒タンパク質と結合し複合体を形成している。神経毒素はアルカリ条件下で容易にNTNHAと解離し、酸性条件下で結合することが知られている。しかし、その結合部位については明らかにされていない。本研究では、Random phage display法によって作製したペプチド断片について、水晶発振子センサーに固定化したNTNHAにpH依存的に結合する断片を探索した。その結果、塩基性アミノ酸残基や疎水性アミノ酸残基に富む16種のペプチド断片がスクリーニングされ、神経毒素とNTNHAの結合様式に関わる知見を得た。

Phospholipase C produced by Clostridium botulium types C and D:comparison of gene,enzymatic,and Clostridium perfringens alpha-toxin（ボツリヌスCおよびD型菌が産生するPhospholipase Cの遺伝子構造および酵素化学的性質の比較、ウェルシュ菌α毒素との比較） 査読あり 国際誌

Ni Nengah Dwi Fatmawati, Sakaguhi Y, Suzuki T, Oda M, Shimizu K, Yamamoto Y, Sakurai J, Matsushita O, Oguma K

Acta Medica Okayama   67 ( 1 )   9 - 18   2013年01月

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ガス壊疽菌群（Clostridium perfringens、C. novyi、C. septicumなど）は様々な毒素を産生して宿主に障害を与える。C. perfringensはα毒素（PLC; phospholipase C）を産生することが特徴であるが、近年、ボツリヌス菌もPLCを産生することが示唆された。しかし、その詳細は追究されていない。本研究では、ボツリヌス菌の産生するPLCの遺伝子配列解析と酵素化学的実験を行い、ホモログであるC. perfringensのα毒素との比較検討を行った。

Small-angle X-ray scattering reveals structural dynamics of the botulinum neurotoxin associating protein,nontoxic nonhemagglutinin（ボツリヌス毒素複合体の構成成分である非毒非血球凝集素のx線小角散乱解析） 査読あり 国際誌

Sagane Y, Miyashita S, Miyata K, Matsumoto T, Inui K, Hayashi S, Suzuki T, Hasegawa K, Yajima S, Yamano K, Niwa K, Watanabe T

Biochemical and Biophysical Research Communications   425   256 - 260   2012年08月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌスD型菌が産生する毒素複合体は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合して形成されている。複合体を形成する上で、NTNHAは神経毒素とHAを連結する役割を担っていることを従前の研究で明らかにしたが、立体構造は不明であった。本研究では、NTNHAのX線結晶構造解析を行うとともに、small-angle X-ray scatteringによる解析を行い、溶液中での構造についても明らかにした。

Purification and characterization of nontoxic protein complex from serotype D 4947 botulinum toxin complex（ボツリヌスD型菌4947株が産生する毒素複合体から無毒タンパク質を精製する新手法） 査読あり 国際誌

Miyata K, Sagane Y, Inui K, Miyashita S, Suzuki T, Oguma K, Ohyama T, Niwa K, Watanabe T

The Protein Journal   31 ( 5 )   387 - 392   2012年06月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス毒素は神経毒素と無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合したタンパク質複合体である。神経毒素と無毒タンパク質群は、アルカリ条件下で容易に解離することが知られている。従前、神経毒素と無毒タンパク質群を分離して精製するにはアルカリ条件下でゲルろ過クロマトグラフィーを行うことが主流であった。本研究では、さらに精製度の高い方法として、免疫沈降法を組み合わせた新法を開発した。

Clostridium botulinum type E toxins bind to Caco-2 cells by a different mechanism from that of type A toxins（ボツリヌスE型毒素のCaco-2細胞結合様式がA型毒素と異なることに関する研究） 査読あり 国際誌

Zhang K, Yamamoto Y, Suzuki T, Yokota K, Ma S, Ni Nengah Dwi Fatmawati, Oguma K

Acta Medica Okayama   66 ( 3 )   253 - 261   2012年06月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス毒素は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合したタンパク質複合体である。HA-33は、毒素複合体が宿主に経口的に摂取された際に小腸細胞へ結合する役割を担っていると考えられている。しかし、ボツリヌスE型菌はHA遺伝子を持たないにも関わらず、経口毒性を示すことが知られている。本研究では、神経毒素やNTNHA、またはそれらの複合体の細胞結合能や透過性について調べた。

Application of purified botulinum type A neurotoxin to experimental trigeminal neuropathy in rats and patients with urinary incontinence and prostatic hyperplasia（三叉神経障害モデルマウスや前立腺肥大による尿失禁患者の治療のためのボツリヌスA型毒素の応用） 査読あり 国際誌

Matsuka Y, Yokoyama T, Yamamoto Y, Suzuki T, Ni Nengah Dwi Fatmawati, Nishikawa A, Ohyama T, Watanabe T, Kuboki T, Nagai A, Oguma K

Journal of Toxicology   2012   1 - 8   2012年06月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は強力な致死性を有するが、近年、ジストニア治療、斜視治療、美容整形など、医療分野への応用研究が進展している。本研究では、ラクトースカラムで高純度に精製したA型毒素を、排尿禁過活動などによる尿失禁患者に投与した。その結果49名中36名の患者に改善の兆候を見ることができた。また、眼窩下神経収縮による三叉神経痛への影響についてマウスを用いた動物実験を行った。その結果、痛みの軽減に繋がる結果を得た。

Toxic and nontoxic components of botulinum neurotoxin complex are evolved from a common ancestral zinc protein（ボツリヌス毒素複合体を構成する神経毒素および無毒成分の分子進化における共通性について） 査読あり 国際誌

Inui K, Sagane Y, Miyata K, Miyashita S, Suzuki T, Shikamori Y, Ohyama T, Niwa K, Watanabe T

Biochemical and Biophysical Research Communications   419 ( 3 )   500 - 504   2012年03月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生する神経毒素は亜鉛依存性のエンドペプチダーゼである。通常、自然界や培養液中において、神経毒素はNTNHAをはじめとした無毒タンパク質群と結合し複合体を形成している。従前、毒性や酵素活性をもつのは神経毒素のみであり、無毒タンパク質は神経毒素を胃酸等から保護し、小腸上皮細胞上の糖鎖を認識するためのサブユニットであると考えられてきた。本研究では、NTNHAの一次構造や立体構造を解析し、NTNHAと神経毒素の間における、高次構造やモチーフ配列等に共通性を見出した。その結果、NTNHAもプロテアーゼであることを示唆した。

Botulinum toxin type A for the treatment of lower urinary tract disorders（ボツリヌスA型毒素による下部尿路障害の治療） 査読あり 国際誌

Yokoyama T, Chancellor MB, Oguma K, Yamamoto Y, Suzuki T, Kumon H, Nagai A

International Journal of Urology   19 ( 3 )   202 - 215   2012年01月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は、自然界最大の毒性を有するが、近年は医療への応用研究が進展している。A型毒素の場合、膀胱機能障害への治療効果も報告され始めている。ボツリヌス毒素の毒性の本体は神経毒素であり、通常、培養液中や自然界では無毒タンパク質群と複合体を形成している。本論文では、A型毒素複合体の構造、形成機構、各サブユニットの機能などについて述べ、泌尿器系疾患の治療への応用について述べている。

Intraprostatic botulinum neurotoxin type A injection for benign prostatic hyperplasia: preliminary results with a newly purified neurotoxin（良性前立腺過形成治療へのボツリヌスA型毒素の応用に向けた予備的な実験） 査読あり 国際誌

Yokoyama T, Yamamoto Y, Suzuki T, Oguma K, Nagai A

Acta Medica Okayama   66 ( 4 )   291 - 297   2012年01月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は、強力な致死性を有する神経毒素であるが、近年は医療への応用が進展している。通常、自然界や培養液中では神経毒素単独では存在することはなく、無毒タンパク質群と結合した毒素複合体として存在している。アラガン社が販売する「Botox」は、A型神経毒素が用いられているが、これは毒素複合体であり、長期間にわたり患者に投与した場合は、抗体産生が誘導されやすい問題がある。そこで本研究では、神経毒素単体を分離精製し、前立腺肥大症治療への効果を検証した。

Characterization of sugar recognition by the toxin complex produced by the Clostridium botulinum serotype C variant strain Yoichi（ボツリヌスC型菌Yoichi株が産生する毒素複合体の糖認識に関する研究） 査読あり 国際誌

Matsuo T, Miyata K, Inui K, Ito H, Horiuchi R, Suzuki T, Yoneyama T, Oguma K, Niwa K, Watanabe T, Ohyama T

FEMS Immunology and Medical Microbiology   63 ( 1 )   35 - 43   2011年06月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は、通常、培養液中や自然界では単独では存在せず、毒性本体である神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合した毒素複合体を形成している。無毒タンパク質のひとつであるHA-33は、糖鎖結合能を有し、小腸上皮細胞へ結合することで毒素の生体内吸収効率を上昇させていると考えられている。本研究では、HA-33の構造の一部が欠落したC型菌Yoichi株が産生する毒素複合体を精製し、細胞結合試験等を行うことで、糖鎖認識機構を明らかにした。

HA-33 facilitates transport of the serotype D botulinum toxin across a rat intestinal epithelial cell monolayer（ボツリヌスD型毒素のラット小腸上皮細胞透過におけるHA-33の機能） 査読あり 国際誌

Ito H, Sagane Y, Miyata K, Inui K, Matsuo T, Horiuchi R, Ikeda T, Suzuki T, Hasegawa K, Kouguchi H, Oguma K, Niwa K, Ohyama T, Watanabe T

FEMS Immunology and Medical Microbiology   61 ( 3 )   323 - 331   2011年04月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は、通常、培養液中や自然界では単独では存在せず、毒性本体である神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合した毒素複合体を形成している。無毒タンパク質のひとつであるHA-33は糖鎖結合能が示唆されている。本研究では、様々なサブユニット構成パターンのボツリヌスD型毒素複合体を調製し、それらの細胞透過性を比較することで、HA-33によって促進されることを見出した。これによって、小腸上皮からの吸収機構解明につながる知見を得た。

The prediction of botulinum toxin structure based on in silico and in vitro analysis（in silicoおよびin vitroの両方に基づいたボツリヌス毒素複合体構造予測） 査読あり 国際誌

Suzuki T, Miyazaki S

Quantum Bio-Informatics   28   461 - 468   2011年03月

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス毒素は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合したタンパク質複合体である。この毒素複合体は、14量体で約750 kDaという巨大で非常に複雑な構造をもつが故、結晶構造解析が難航している。そこで、本研究では、発展著しいバイオインフォマティクスの技術を用いて毒素複合体の構造を予測した。ホモロジーモデリングが可能なサブユニットの立体構造を予測し、ドッキングシミュレーションによって複合体構造を予測した。また、プロテアーゼによる分子内切断を受けた神経毒素について、分子動力学計算による構造変化の予測を行い、毒性との関連を考察した。

Sialic acid-dependent binding and transcytosis of serotype D botulinum neurotoxin and toxin complex in rat intestinal epithelial cells（シアル酸認識によるボツリヌスD型毒素のラット小腸上皮細胞への結合と透過） 査読あり 国際誌

Niwa K, Yoneyama T, Ito H, Taira M, Chikai T, Kouguchi H, Suzuki T, Hasegawa K, Miyata K, Inui K, Ikeda T, Watanabe T, Ohyama T

Veterinary Microbiology   41 ( 3-4 )   312 - 320   2010年03月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス菌が産生するボツリヌス毒素は、通常、培養液中や自然界では単独では存在せず、毒性本体である神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合した毒素複合体を形成している。無毒タンパク質のひとつであるHA-33は、糖鎖結合能を有することで小腸上皮細胞への結合し、毒素の生体内吸収効率を上昇させていると考えられている。本研究では、ボツリヌスD型菌が産生する神経毒素および毒素複合体が，細胞表面のシアル酸を介してラット小腸上皮細胞に結合し細胞透過性も示すことを見出した。

On the statistics for micro-array data analysis（マイクロアレイデータ解析のための統計学） 査読あり 国際誌

Urushibara T, Akasaka S, Ito M, Suzuki T, Miyazaki S

Quantum Bio-Informatics   26   381 - 392   2010年02月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

どのような状況において遺伝子発現が上昇、あるいは低下するかを少ない回数の実験で調べられる方法としてDNAマイクロアレイ解析の利用が拡大している。しかし、検出感度の上昇のためには、偽陽性や偽陰性の排除が必要不可欠である。本研究では、カロリー制限が及ぼす寿命への影響を調べるために得た、31099遺伝子のマイクロアレイデータについて、種々の統計手法を検討し、マイクロアレイデータ解析のために有効な統計処理を提唱した。

In silico analysis for the study of botulinum toxin structure（ボツリヌス毒素構造研究のためのin silico解析） 査読あり 国際誌

Suzuki T, Miyazaki S

Quantum Bio-Informatics   26   481 - 488   2010年02月

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス毒素は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合したタンパク質複合体である。この毒素複合体は、14量体で約750 kDaという巨大で非常に複雑な構造をもつが故、結晶構造解析が難航している。そこで、本研究では、発展著しいバイオインフォマティクスの技術を用いて毒素複合体の構造を予測した。ホモロジーモデリングが可能なサブユニットの立体構造を予測し、実験的に既知のデータ（分子間相互作用解析、結晶構造解析、電子顕微鏡解析など）に基づいて複合体構造モデルを構築した。

Expression and stability of the nontoxic component of the botulinum toxin complex（ボツリヌス毒素複合体を構成する無毒タンパク質の発現系構築と安定性試験） 査読あり 国際誌

Miyata K, Yoneyama T, Suzuki T, Kouguchi H, Inui K, Niwa K, Watanabe T, Ohyama T

Biochemical and Biophysical Research Communications   384 ( 1 )   126 - 130   2009年06月

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

ボツリヌス毒素複合体は神経毒素に無毒タンパク質群（NTNHA、HA-70、HA-33、HA-17）が結合して形成される。無毒タンパク質群の一つであるNTNHAは、毒素が宿主に経口摂取された際に神経毒素が胃酸やプロテアーゼによって消化されることを保護する働きがあるとされ、我々はこれを応用したドラッグデリバリーシステムの開発を目指している。そのための基礎研究として本研究では、大腸菌で発現させた組換えNTNHAを用い、複合体の再構成実験や消化酵素耐性などを調べた。