Elucidation of pathogenic acquisition mechanism from the crystal structure of the collagen-binding proteins of Streptococcus mutans
| Project/Area Number |
18K09735
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
平田 あずみ 大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (40263587)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 和文 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (40346185)
田中 俊一 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70591387)
野村 良太 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (90437385)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | コラーゲン結合タンパク質 / Streptococcus mutans / 機能解析 / 構造解析 / 組織内局在 / S. mutans / 結晶構造 / 病原性メカニズム / 構造機能解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コラーゲン結合タンパク質Cnm/Cbmとコラーゲンの結合メカニズムを解明する目的で、Cnmコラーゲン結合ドメイン（Cnm_CBD）のＸ線結晶構造解析を行った。Cnm_CBDはStaphylococcus aureus由来Cna（既報）とのアミノ酸配列の相同性が54％にもかかわらず、それらの結晶構造は類似していることが明らかとなった。また、Cnm_CBDを構成する4つのドメイン領域、N1、Linker、N2、Latchのうち、N1、N2がコラーゲン分子を環状に取り巻き、LatchがN１にクラスプを掛けるring構造をとることによりコラーゲンと結合することが明らかとなった。また、SWISS-MODELにより作製したmodel Cbm_CBDはCnm_CBDと酷似していることから、Cnm_CBDと同様、ring構造によりコラーゲンと結合することが示唆された。さらに、Cnm_CBDとコラーゲンの結合はN2のY175とF191とコラーゲン分子のプロリンとの分子間相互作用によることが明らかとなった。Y175とF191はCnm、Cbmに加え、Cna、Enterococcus faecalis由来Aceにも共通して保存されており、Y175とF191がコラーゲンとの結合に重要であることが示唆された。また、Cbm_CBDの組換え変異体を作製し、それらの熱安定性とコラーゲン結合活性を測定した。これらの解析結果より、Cbm_CBD 4つのドメインは、N1：コラーゲンとの結合に寄与する、Linker：N1、N2を補助しコラーゲン結合を支持する、N2：構造安定性、コラーゲンとの結合において中心的役割を担う、Latch：N2を補助し、N2と相互作用することでコラーゲン結合を支持するという役割をそれぞれ担うことが明らかとなった。これまでに得たこれらの成果を発表するため、本年は主として論文執筆に取り組んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
①Cbm_N2-N2～の結晶獲得には至っていない。
②論文により成果を発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
①結晶化条件の見直しを行い、Cbm_N2-N2～の結晶化を継続する。
②論文の採択を目指す。
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Report
(6 results)
Research Products
(6 results)
