微生物をめぐる最近の知見

黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンが形成するヘテロヘプタマー膜孔複合体の立体構造予測と分子配置解析
Analysis of Three-Dimensional Structure with Subunit Mismatch Arrangements ofStaphylococcal γ-hemolysin Heteroheptameric Transmembrane Pore冨田

典子ａ，安西眸ｂ，阿部和代ａ，太田信ａ

Noriko Tomita, Hitomi Anzai, Kazuyo Abe and Makoto Ohtaａ

東北大学流体科学研究所ｂ

要旨

東北大学大学院工学研究科

黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンは 34 kDa の Hlg1 成分と 32 kDa の Hlg2 成分から成る 2 成分性溶血毒素である．筆者らは，2 成分が血球上で 3 : 4 または 4 : 3 の割合で交互に並んで集合し，リング状のヘテロヘプタマー膜孔複合体を形成することを明らかとしてきた．
本研究では，未だ明らかとされていない γ ヘモリジン膜孔複合体の立体構造を再構築することを目的とし，高精細電子顕微鏡像を基に，ヘテロ 7 量体非対称性構造に特徴的な分子配置を解析し，正 7 角形からのずれを伴った立体構造の予測をおこなった．電顕像からサブユニットの形状および大きさを計測し，3 次元構造を設計した．膜孔は上部が円柱構造，下部は分子が内側に折れ曲がり底部に小孔が付随した漏斗状構造をしていると予測された．さらに，対角線法および画像解析により，ある隣接サブユニット間が正 7 角形から約 15° 離れる方向にずれて配置されていることが明らかとなった．

キーワード：黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジン，ヘテロヘプタマー膜孔複合体，高精細ネガテイブ電子顕微鏡像，3 次元構造，分子配置解析

1.

体外に分泌される 5）．神尾らの研究により，Hlg1 と LukF が序論

黄色ブドウ球菌はヒトの常在菌として健常人から分離され同一遺伝子産物であることが明らかとされている 6）．さらに，
γ ヘモリジンの溶血活性発現には LukF 成分の W

177と R198 のるが，一方でヒトの重篤な日和見感染症，皮膚疾患，並びにホスファチジルコリンへの結合が必要であること 7,8），Hlg2

食中毒の起因菌として知られている 1,2）．黄色ブドウ球菌は成分の N 末端領域が重要であること 9），また，ロイコシジン

病原因子と考えられる多種類の菌体外タンパク質を産生す

活性には LukS 成分の C 末端領域に存在する I242KRST246 配る 3,4）．その中には，4 種類の赤血球崩壊毒素（α ヘモリジン，列中の T246 のリン酸化が必須であることが明らかとされて，白血球崩β ヘモリジン，γ ヘモリジンおよび δ ヘモリジン）

きた 10,11）．

壊毒素であるロイコシジン，コアグラーゼ，エンテロトキシ

一方筆者らは，γ ヘモリジンとロイコシジンによる血球崩ン A-E，Toxic Shock Syndrome Toxin-1 などが含まれ，ブド壊機構の分子的実体を解析し，これら毒素の 2 成分が，標的

ウ球菌感染症は，これら多種類の病原因子の存在によって，細胞膜上で会合して内径約 3 nm，外径約 9 nm のリング状複その病態が多様化すると考えられる．筆者らは，黄色ブドウ合体を形成し，実効内径約 2 nm の親水性の膜孔として作動球菌感染症の新規治療法の開発への糸口を見出すために，宿し溶血を引き起こすことを明らかとしてきた 12,13）．さらに高主の生体防御機構の破壊を起こして菌の感染成立を促進する

精細電子顕微鏡および生化学的手法を組み合わせて γ ヘモリと考えられている細胞崩壊毒素，特に，2 成分性の赤血球崩ジン膜孔複合体の微細構造を解析し，2 成分が 3 : 4 または 4 : 3壊毒素 γ ヘモリジン，および白血球崩壊毒素ロイコシジンのの割合で交互に並んで集合したヘテロヘプタマー構造を形成

細胞崩壊機構に関する研究をおこなってきた．γ ヘモリジン

することを明らかとしてきた 14）．本形成機構は，厳密な組成

は 34 kDa の Hlg1 成分と 32 kDa の Hlg2 成分から成り，ロイ比で構成されるタンパク質複合体としては極めて特異な例でコシジンは 34 kDa の LukF 成分と 33 kDa の LukS 成分からあり，本構造をより詳細に解明すべく膜孔の結晶化が試みら成る．2 成分は独立した水溶性タンパク質としてそれぞれ菌れてきたが，未だ成し遂げられていない．
電子顕微鏡を使用したタンパク質複合体の構造解析には単ａ〒 980–8577 宮城県仙台市青葉区片平 2–1–1
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2010 年 8 月 31 日受付

特集

粒子解析法，Cryo 電顕法などなどにより解析されるケースが多いが 15），γ ヘモリジン膜孔は 2 成分が異なる割合で含まれた複合体が混在し，さらにヘテロな構造のためか電顕像で黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンが形成するヘテロヘプタマー膜孔複合体の立体構造予測と分子配置解析

223【著作権者：社団法人 日本顕微鏡学会】

はひずみが多く見られ，粒子が明瞭に判別できる画像の数が対角線 B-E および D-G の交点を通る線とし，対角線 A と定非常に制限されていた．これまで，サブユニットの配置に関義した．目視で最も大きい分子間角度を形成している 2 つのしてひずみがあることが示されてきたのは，回転重ね合わせサブユニット分子の中心を反時計回りにそれぞれ頂点 D，E14）．これらの限界を克服するために，とし，さらに頂点 A に相当するサブユニット分子の中心を本研究においては高精細電子顕微鏡像と画像解析技術を組み対角線 A が通るようにした．この状態で，正 7 角形の頂点 B，合わせ，γ ヘモリジンが形成する異なる 2 成分からなるヘテC，G，F とそれぞれに相当するサブユニットの中心とのず

ロ 7 量体非対称性構造に特徴的な構造と分子配置を解析する

れについて，正 7 角形の対角線，対角線の交点，及びサブユことを試みた．

ニット中心と交点を結ぶ線で形成される角度をずれ角度と定法によるのみであった

2.

義し，測定した．本手法は top view のサンプル 60 個からラ実験方法（1）γ ヘモリジンの精製

ンダムに抜き出した 10 個のサンプルに適用した．
（b）2 次元画像解析ソフトによるずれ角度の計測

γ ヘ モ リ ジ ン（Hlg1（LukF），Hlg2） は 黄 色 ブ ド ウ 球 菌

図 4 に 示 し た 通 り，Scion image（http://www.scioncorp.

Smith5R 株 培 養 上 清 か ら 精 製 し た 16）． タ ン パ ク 質 濃 度 はcom/）で各サブユニットの画像を 2 値化することで形状を決Bradford 法により測定した．

定し，サブユニットの中心 Cn（n = 1 ～ 7）を決定した隣接（2）溶血活性測定

するサブユニットの中心間距離を次式により算出した．

ヒト赤血球細胞を 0.5–1.0％（v/v）の濃度になるように

Ln = √{X(Cn + 1) − X(Cn)}2 + {Y(Cn + 1) − Y(Cn)}2 （1）Tris-buffered saline（10 mM Tris-HCl, pH 7.2, 140 mM NaCl）に懸濁し，γ ヘモリジンを添加して 37°C でインキュベーショ

n が 7 になった場合には n + 1 = 1 とし計算した．最も大きい

ンした．4°C にて 800 × g，5 分間遠心し，上清 100 μL 中の中心間距離を L1 とし，反時計回りに L2 から L7 までナンバ

ヘモグロビン量を 541 nm の吸光度で測定した．ヘモリジン

リ ン グ し た． 各 サ ブ ユ ニ ッ ト 間 の ず れ 長 さ（Mismatchを 添 加 し な い 場 合 を 0 ％ 活 性， ヘ モ リ ジ ン の 代 わ り にLength, ML）を次式により求め，TritonX-100 を添加した場合を 100％活性とし，次式により活性を算出した．
溶血活性（％）= A541 − A541(0％){A541(TritonX-100) − A541(0％)} × 100

MLn = Ln/{Ave(L1～7)}（2）

Ave(L1 ～ 7) = Σ(L1～7)/7（3）（2），（3）をもとに各サブユニット中心間角度を次式により求め，（3）ショ糖密度勾配遠心法による γ ヘモリジン膜孔の単離A(Cn − Cn+1) = 51.4 × MLn

3％（v/v）ヒト赤血球懸濁液 400 mL に γ ヘモリジン（Hlg1,（4）10 μg/ml; Hlg2, 10 μg/ml）を添加し，37°C で 30 分間反応さ（4）からずれ角度（Mismatch Angle, MA）を次式により算出せた．反応後の赤血球膜を 4°C で 22,000 × g，30 分間遠心しした．

回収した．赤血球膜を 2％ SDS で室温で可溶化した．この条

MAn = A(Cn − Cn + 1) − 51.4

件下で膜孔の大部分は解離しないことが確認されている 11,13）．

（5）

可溶性画分を 0.1％ SDS を含む 10–40％ショ糖密度勾配溶液

本手法は Top view のサンプル 60 個に適用した．に 重 層 し，Beckman SW40Ti ロ ー タ ー で 130,000 × g，4°C，（6）膜孔の 3 次元画像構築

19 時間遠心した．膜孔を含む画分を 10 mM Tris-HCl buffer

透過型電子顕微で撮影された高精細画像から，60 個の topに対して透析し，電子顕微鏡観察に供した．

view，60 個の bottom view，10 個の side view，10 個の tilted（4）電子顕微鏡観察

view を選択し，膜孔および膜孔を構成するサブユニット単離した膜孔をカーボン膜でコートした透過型電子顕微鏡

分 子 の 形 状 を 推 測 す る た め ト レ ー ス し， 大 き さ を digital

用グリッドにのせ，5 mM ナトリウムリン酸緩衝液（pH 7.2）

caliper で計測した．この情報を基に，3 次元画像構築ソフト

で洗浄後，1％（w/v）リンタングステン酸ナトリウム（Nacalai

PTC Pro/ENGINEER, wildfire4.0 を使用して 3 次元構造を構

Tesque Co., Ltd. Kyoto, Japan）で染色した．日立透過型電子

築した．

顕微鏡 H-8100 を用いて，加速電圧 100 kV で観察した．
（5）膜孔中のサブユニット配置の正 7 角形頂点に対する

3.

ずれ角度の計測（1）高精細電子顕微鏡画像を基にした膜孔構造の構築（a）目視によるずれ角度の計測（対角線法）

膜孔の構造をデザインに選択したそれぞれの代表的な結果と考察

図 3A に示したように Pro/ENGINEER で正 7 角形を作成し，TEM 像を図 1 に示した．各 TEM 像の隣には膜孔を形成す

各頂点を反時計回りに A–G とナンバリングした．うち A 以るサブユニットをトレースした像を示した．Top view と定義

外の 6 つの頂点において，2 つおきに頂点を結ぶ線を対角線した像は膜孔を膜外領域のほぼ真上から観察した像と推定さ

B-E，C-F，D-G とそれぞれ定義した．頂点 A については，れ，その内径は平均約 4 nm で，赤血球膜上で観察された膜

224

顕微鏡 Vol. 45, No. 4（2010）【著作権者：社団法人 日本顕微鏡学会】

図 1 γ ヘモリジン膜孔の高精細ネガテイブ電子顕微鏡像
ショ糖密度勾配遠心法で赤血球膜から単離した膜孔を 1％リンタングステン酸でネガテイブ染色し，透過型電子顕微鏡で観察した．様々な角度で観察された電顕像の右側にサブユニットの形状を目視でトレースした図を示した．Top：膜外領域真上から観察した像，Bottom：細胞内（膜貫通孔部）から観察した像，Side：真横から観察した像，Inside：膜孔が傾いて，Topview 側から内部が見える像，Bottom-side：Bottom 側から傾いて，膜貫通孔部周辺の構造が観察される像．一部に参考文献
14）から引用した図を使用した．

図 2 電子顕微鏡像を基にした膜孔構造の投影図
高精細電顕像から，140 個の画像を選択し，膜孔およびサブユニットの大きさを digital caliper で計測した．同一サブユニットを色分けして示した（白または灰）．薄灰色は膜貫通型孔形成部と推定された領域．Side view を基に，サブユニットを 7つの部位（Part1-7）に分けられた．各大きさは各 view の平均値を示している．

孔とほぼ一致する内径を有していた 12）．Top view においては7 個のサブユニットが明瞭に識別できた．一方，top view で観察された内径よりも小さい内径を持つ像も多数検出された．この平均内径は 1.9 nm であり，我々が以前にポリエチレングリコールを使用して計測した膜孔実効内径に近似していたことから 12），この小孔は膜貫通型のチャネル構造であると予測した．そこで膜外領域から見た top view に対し，膜貫通側から見た bottom view と定義した．また孔が確認できず，縞状構造が認められた像は side view と予測し，サブユニットがいくかの部分に分かれている様子が観察された．また膜孔が傾いて，籠状の膜孔内部構造が観察される像（insideview）や，膜孔底部および側面構造が観察される像（bottomside view）も認められた．
以上のような 140 個の観察像から膜孔全体，およびサブユニットの大きさを digital caliper で計測して形状を推定し，2種類のサブユニットが正 7 角形に倣って配置していると仮定して，図 2 に膜孔構造を投影図で示した．Side view から，サブユニットは 7 個の部分（P1–P7）に分けられると仮定した．
膜孔全体の直径は 10.2 nm，高さは 12.8 nm であり，上部が円柱構造を形成し，下部はサブユニットが内側に折れ曲がり，底部に内径 1.9 nm，外径 4.7 nm の小さい孔が付随する漏斗状構造をしていると認められた．
（2）膜孔内サブユニット配置ずれ解析
我々はこれまでに，膜孔画像上でサブユニットを一定の角

図3

正 7 角形対角線に対するサブユニットずれ角度計測

A．目視によるずれ角度計測法（a）黄線：3 次元画像構築ソフトで作成した正 7 角形とその頂点を中心として配置したサブユニット．青線：頂点を 2 つおきに結ぶ対角線．頂点 A を通る対角線については，頂点 A の中心と対角線 B-E および D-G の交点を結ぶ線とした．
（b）対角線を重ね合わせた電顕像．赤線：対角線の交点と目視によるサブユニット中心とを結ぶ線．青で示した対角線，赤線およびその交点で形成される角度をずれ角度として計測した．（c）正 7角形中心に対するずれ角度の換算．正 7 角形上に存在するサブユニットの中心が通る円（白線）に沿ってサブユニットが移動すると仮定した場合の，移動前後のサブユニットをそれぞれ黄，緑で示した．移動前のサブユニットの中心（黄），正 7 角形の中心（橙），移動後のサブユニットの中心（緑）で形成される角度を計測した．
B．ずれ計測に使用した電顕像とずれ角度を伴う膜孔構築像の典型例（a），（b）はそれぞれ Top view および Bottom view での計測例とそれぞれのずれ角度を反映して作成した 3 次元構造

度で回転させ重ね合わせる手法を用いて，膜孔のヘプタマー構造が正 7 角形に準じていることの検証を試みてきたが，隣特集

黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンが形成するヘテロヘプタマー膜孔複合体の立体構造予測と分子配置解析

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接するサブユニット間角度は 40–60° の範囲に分散しており，本手法による証明は困難であることを明らかとしてきた 14）．
図 2 でデザインした構造を電顕像と比較した結果，幾つかのサブユニットが正 7 角形からずれて配置されている可能性が示唆された．そこで，このずれが γ ヘモリジン膜孔に特徴的な構造であるかどうかを，正 7 角形の頂点を結ぶ対角線を電顕像に重ね合わせて確認したのが本論文である．
図 3A に対角線法によるずれ計測の概念図，図 3B に本手法でのずれ計測に使用した膜孔と，そのずれを伴って Pro/ENGINEER で再構築した典型例を示した．本手法では膜孔の top view におけるずれ配置だけでなく，bottom view におけるずれ角度も計測でき，さらにずれを伴った対角線を構築画像のサブユニットの中心を通るように適合させることで，電顕像の実際の傾きを予測できることが示唆された．
また，本手法で計測したずれ角度の定量性を確認するために，画像解析ソフト Scion image を使用して図 4 に示した手法により，ずれ角度の計測を行った．表 1 に正 7 角形対角線を利用して計測したずれ角度平均値，および画像解析処理

図 4 画像解析によるずれ角度計測の測定方法の概念図（a）画像解析によるサブユニット中心の決定と中心間距離計測．
C：サブユニット中心（黒点）．L：中心間距離（白点線）．サ
ブユニットの形状は白線で示した．
（b）中心間距離（L），ずれ距離（Mismatch length，ML），角度（Angle，A），ずれ角度（Mismatch angle，MA）の概念図．
一点鎖線は正 7 角形の外接円，二重丸は正 7 角形の中心点を示す．破線は正 7 角形の頂点に存在する場合のサブユニット，実線は移動後のサブユニットを示す．ML および MA は太実線で示した．MA は正 7 角形の頂点間角度を 51.4° とし，ML を基に算出した．

で分子間中心距離から算出した平均ずれ角度を示した．その結果，対角線法で計測した場合に，頂点 D と E 間において個々のサブユニット中心間距離を測定してずれ角度を算出し最も大きいずれ角度が検出され，隣り合う分子が離れる方向ているため，MA1 で生じた大きなひずみを解消するサブユに約 15° ずれていた．一方，画像解析ソフトにおいても他とニットは特定されていない．この計測条件設定の違いが，両比較して隣接分子間角度のずれが大きい部位が 1 箇所検出さ手法でのずれ角度の違いにつながったと考えられる．

れ，やはり隣接分子間が離れるように約 15° ずれていた．対（3）対角線法で計測したずれ平均角度を基にした膜孔角線法では 10 個のサンプル数で平均値を検出しており，目3 次元構造

視と手書きで定性的にずれを検出する試験をおこなってい対角線法で計測したずれ平均角度を基に 3 次元画像構築る．一方，top view のサンプル数 60 個でより定量的にずれソフトで最終的に構築した膜孔立体構造を図 5 に示した．

を検出できる画像解析の結果においても，同様のずれ角度がTop および Bottom view 中の青線は正 7 角形の頂点を結ぶ対計測されたことから，定性的な対角線法において最もずれ角角線で，赤線はサブユニットを平均ずれ角度で移動させた時度の大きい部位の特定は可能であることが明らかとなった．の，中心を通り正 7 角形の対角線の交点とを結ぶ線である．

また，対角線法と画像解析ソフトを使用した場合のずれ角度

膜孔を構成する 2 種類のサブユニットを白・黄で色分けしてを比較した時に，対角線法では最も角度のずれが大きい D-Eいる．これまでの研究で，同分子同士では膜孔形成がほとん間以外においても，10° 前後の角度のずれが検出される部位ど見られないこと，また膜孔形成に先立って異成分同士のダがあるが，画像解析では，MA1 以外の角度のずれは数度にイマー形成が起こること 17） が分かっている．従って，サブ留まっている．これは，対角線法では頂点 A を 1 つのサブユニットの結合において，異分子間の親和性は，同分子間のユニットの中心に設定し，かつ頂点 D および E の位置に重親和性より大きいと予測される．2 成分が 3 : 4 または 4 : 3 のね合わせるサブユニットを決めて解析を行っている．そのた割合で交互に並んだヘプタマー構造中では，異分子同士が隣め，D，E で生じた大きなひずみは，頂点 B，C，F，G の位り合う部位が 6 箇所，同成分同士が隣り合う部位が 1 箇所存置において打ち消される必要がある．一方，画像解析では，在する．以上のことから，本研究で検出された膜孔中で他の表1対角線法および画像解析によるずれ角度の計測結果

プラス（+）表示は，隣接サブユニット間距離が正 7 角形の辺の長さより長い場合，マイナス（−）表示は隣接サブユニット間距離が正 7 角形の辺の長さより短い場合を表す．最もずれ角度が大きかった D-E 間および MA1 から，反時計回りで各分子間のずれ角度を表示した．
位置

D-E

E-F

F-G

G-A

A-B

B-CC-Dずれ角度（°）+15.3 ± 3.1−11.1 ± 2.4+3.9 ± 1.3−0.5 ± 0.5−1.9 ± 0.3+1.5 ± 0.4−7.2 ± 2.4

位置MA1MA2MA3MA4MA5MA6MA7ずれ角度（°）+15.9 ± 2.1−2.1 ± 0.3−3.3 ± 0.4−3.4 ± 0.4−5.4 ± 0.7−1.4 ± 0.2−0.4 ± 0.1

対角線法

画像解析

ずれ角度± SE226

顕微鏡 Vol. 45, No. 4（2010）【著作権者：社団法人 日本顕微鏡学会】

pneumonia が産生する pneumolysin が存在するが，α ヘモリ
ジ ン，VCC, aerolysin は 7 回 転 対 称 性 22 ～ 24）， ま た pneumolysin は 41 回転対称性を有することが分かっており 25,26），γヘモリジンのようなサブユニットのずれは報告されていな
い．従って今回筆者らが提唱したずれを伴う非対称構造は2 成分から成る γ ヘモリジンに特徴的な構造であると考えられる．
また，サブユニット間が正 7 角形からずれて配置されていることの生物学的な意義について，筆者らはこれまでに γ ヘモリジンが形成する膜孔が血球膜上でクラスター化することを明らかとしている 27）．さらに，このクラスターの周囲の膜が破壊されやすい傾向があること，またクラスター形成に伴って溶血活性が促進されることを明らかとしている．これ
図 5 対角線法で計測したずれ平均角度を基にした膜孔の 3 次元構造
表 1 に示した対角線法で計測したずれ角度を基に各サブユニットを移動させ，最もずれ角度が大きかった部位に同色のサブユニットを配置した．本構築像から，サブユニットの折れ曲がり角度と，膜外および膜貫通領域を予測した．

らと本論文の結果より，クラスターは膜孔が様々な向きで 3次元的に積み重なっていると考えられ，膜孔の同成分同士が隣り合う場所に別の膜孔の異成分が結合することで，膜孔が重なり合いやすくなっていると考察できる．さらに，γ ヘモリジンで見られるクラスター化は 1 成分から成る α ヘモリジンには観察されず，さらにクラスター形成に依存して溶血部位よりずれ角度が大きい箇所（D-E 間および MA1）は，活性が促進されることから，膜孔のずれにより，γ ヘモリジ

膜孔中で 1 箇所だけ存在する同分子同士が隣接する部位であンに特徴的な細胞崩壊活性を示す可能性がある．

ると推定できる．
また，図 2 で膜孔下部においてサブユニットが内側に折4.

結論れ曲がっているが，立体構造から，折れ曲がり角度は約 50°

本研究は，黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンが形成する膜孔のであると予測された．折れ曲がり部から下端には膜孔の実効構造を，粒子の判別が可能な数少ない高精細像をもとに，画内径とほぼ同様の内径をもつ高さ 3.6 nm の小孔が付随して像構築技術を使用して再構築し，ヘプタマー構造のサブユいる．本小孔部は 30–40 Å の赤血球二重膜 18） に貫通する程ニットの配置を詳細に調べることを目的とした．その結果，度の幅を持っていることから，本小孔部，あるいは小孔部かγ ヘモリジン膜孔は円柱状と漏斗状が組み合わされた 3 次元

ら折れ曲がり部を含めた領域 P6–P7 で形成される漏斗状構構造を形成し，異なる 2 成分から成る 7 量体構造であるため造部が膜貫通領域を形成していると予測された．にサブユニットの top view からの配置に正 7 角形からのず黄色ブドウ球菌が産生する膜孔形成毒素には，2 成分性のれが生じていることが予測された．本研究で使用した方法は，ヘモリジン，ロイコシジンの他に 1 成分性の α ヘモリジン

異なる成分をヘテロな割合で含み，サンプル数が限られ，が存在する．α ヘモリジンも γ ヘモリジン同様，赤血球膜上また X 線結晶構造解析が困難な複合体においても，そので膜孔複合体を形成する．複合体は既に結晶構造解析に成功

特徴的な構造を解明するための有効な手法であることが示唆しており，γ ヘモリジン同様 7 量体を形成することが明らかされた．にされている 19）．この 7 量体構造から推定した α ヘモリジンのモノマー構造と，γ ヘモリジンの Hlg1 成分のモノマー

5. 謝辞の結晶構造 7），ならびに Hlg2 成分とアミノ酸配列で約 70％

本研究の一部はグローバル COE「流動ダイナミクス知のの相同性を持つ Panton-Valentine 型ロイコシジン LukS-PV 成融合教育世界拠点プログラム」の支援を受けた．電子顕微鏡

分 20）のモノマーの結晶構造の類似性から 21），γ ヘモリジンの画像は日本学術振興会特別研究員（PD）採用時に撮影し，膜孔構造は，α ヘモリジンと同様の構造を有していることが電子顕微鏡撮影は東北大学農学部電子顕微鏡室で行ったもの予測された．さらに本研究で明らかにされた γ ヘモリジン膜である．

孔の高さ及び外径は 12.8 nm および 10.4 nm であり，α の高さ（10 nm）および外径（10 nm）19）と比べると，縦長であると考えられた．
さらに，結晶構造解析並びに電子顕微鏡解析を使用して複合体構造が明らかとされている膜孔形成タンパク質には，αヘモリジン以外に Aeromonas hydrophila が産生する aerolysin，Vibrio cholerae が 産 生 す る cytolysin（VCC），Streptococcus
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黄色ブドウ球菌 γ ヘモリジンが形成するヘテロヘプタマー膜孔複合体の立体構造予測と分子配置解析

227【著作権者：社団法人 日本顕微鏡学会】

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顕微鏡 Vol. 45, No. 4（2010）【著作権者：社団法人 日本顕微鏡学会】