Abstract
綠膿桿菌外毒素是由綠膿桿菌所分泌的一種具有高毒性的蛋白質外毒素，嚴重燒傷的病人和免疫力不好的病人很容易被綠膿桿菌所感染，並經其所分泌的綠膿桿菌外毒素的作用而導致病人死亡，所以生產疫苗對抗綠膿桿菌外毒素所引起的疾病是非常急切。由於綠膿桿菌外毒素對哺乳動物有很高毒性，這種毒素可以被製備成免疫毒素治療癌症，在生產疫苗和製備免疫毒素之，前對於毒素結構與功能之間的關係必須要有深入的了解，所生產的疫苗和免疫毒素才能達到最好的預防與治療的效果。這種毒素殺死細胞的機制是毒素經由receptor-mediated endocytosis 進入細胞，然後移位到細胞質把NAD + 的ADP-ribose轉移給EF－２，將EF－２腺核□二磷酸核糖化，造成蛋白質合成的抑制作用，終致細胞死亡。因此毒素的結構必須具備三個功能，與細胞膜上的接受體結合，促使毒素移位到細胞質和腺核□二磷酸核糖化作用的酵素活性。毒素的立體結構由X 光晶體繞射研究已經被決定，具有三個區域分別是區域Ⅰ（又細分區域Ⅰa 和區域Ⅰb ）、區域Ⅱ和區域Ⅲ，Hwang et al.以重組DNA 的方法研究毒素，提出區域Ⅰa 是毒素與細胞結合區域，區域Ⅱ是移位所必須具有的結構，區域Ⅲ再加上與其相鄰來自區域Ⅰb 的２０個胺基酸才具有酵素活性，Collier etal. 提出的結合位置位於區域Ⅲ的裂口。我們以免疫化學方法進一步研究綠膿桿菌外毒素腺核□二磷酸核糖化作用酵素活性的區域，以及區域Ⅰa 是否可為疫苗對抗此種毒素的細胞毒性。我們製備三種抗血清，分別是抗完整毒素抗血清、抗區域Ⅰa 抗血清和抗區域Ⅲ抗血清，分析這三種抗體對於完整毒素的腺核 二磷酸核糖化作用酵素活性的影響，以及EF－２不存在時對完整毒素水解NAD + 的酵素活性的影響，所得到的結論是毒素在進行腺核□二磷酸核糖化作用時，EF－２是從區域Ⅰa 和區域Ⅲ之間的交接面進入毒素的活性位置。分析抗區域Ⅲ抗體和抗完整毒素抗體對於缺少區域Ⅰa 的毒素的酵素活性的影響，所得到的結果更進一步支持這種說法。我們也分析這三種抗血清是否可以阻止毒素的蛋白質合成的抑制作用以及細胞毒性，結果抗區域Ⅰa 抗血清和抗完整毒素抗血清可以阻止毒素的蛋白質合成的抑制作用和細胞毒性，由於抗區域Ⅰa 抗體不會抑制毒素的酵素活性，這些結果進一步支持區域Ⅰa 是毒素與細胞結合的區域，再加上動物實驗，先經區域Ⅰa 免疫過的兔子對１００μg 毒素具有容忍性，沒先經區域Ⅰa 免疫過的兔子打入１００μg 毒素會死亡，表示區域Ⅰa 似乎可為疫苗中和毒素的細胞毒性。結果更進一步支持這種說法。