健常者口腔から分離された新菌種のプロバイオティクスとしての可能性の検討
Project/Area Number |
20K10299
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 57080:Social dentistry-related
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Research Institution | Nihon University |
Principal Investigator |
齋藤 真規 日本大学, 松戸歯学部, 講師 (30434096)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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Keywords | 色素 / <i>Arachnia rubra</i> / 抗菌効果 / プロジギオシン / 抗菌因子 / 新菌種 / 全ゲノム配列 / 歯周病原細菌 / プロバイオティクス |
Outline of Research at the Start |
申請者は健常なヒト口腔から培地上で赤色の集落を形成する細菌の新菌種を発見・命名し報告している。本菌は口腔細菌等に対する強い抗菌効果を発揮することが判明したため,口腔二大疾患(虫歯と歯周病)のみならず様々な疾患に対して予防・治療効果を有する口腔善玉菌としての役割を担う可能性があると考えた。本研究では新菌種の抗菌物質の抽出・精製・同定を行い,新規成分であるかを見出し,創薬研究としての可能性を見出すことと,プロバイオティクスとしての可能性を検討するものである。
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Outline of Annual Research Achievements |
健常者口腔から分離した赤色色素を産生するGram陽性桿菌である<i>Arachnia rubra</i> SK-1株は歯周病原細菌に対して抗菌効果を発揮したため,本菌が産生する赤色色素の解析を行った。前年度までに全遺伝子配列を決定し,オントロジーに関するデータベースであるKEGGで本菌株が産生する物質の検索を行った。その結果,本菌株が産生する可能性のある色素類はプロジギオシン類とテルペノイド骨格をもつ物質(カロテノイド色素)であることが判明した。そこで当該年度は赤色色素を菌体から抽出して解析することとした。 TSY(Tryptic soy broth supplemented with 0.5% yeast extract)寒天培地に増殖した本菌株の赤色集落を回収し,凍結乾燥後の菌体にメタノールを添加することで赤色色素を抽出した。抽出後の赤色色素をLC/MSで分析を行った結果,7つの赤色の化合物(波長 500 nm のUVクロマトグラム)を検出した。赤色色素のピークについて,精密質量から分子式を算出し,算出された分子式を用いてデータベース(SciFinder-n)検索を行い,構造を推定した。その結果,カロテノイド色素と一致する物質は検索されず,全ての化合物がプロジギオシン類と推定された。しかし,LC-MS/MS分析のプロダクトイオンスペクトルと一致する化合物がデータベースで検索できなかった。以上の結果から,本菌の産生する赤色色素はプロジギオシン類の新規化合物であることが推察された。色素には抗菌効果を有するものが存在するため,本菌の産生する赤色色素が歯周病原細菌に対して抗菌効果を発揮する可能性がある。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
<i>Arachnia rubra</i> SK-1株は培養条件によって赤色色素を産生する口腔常在菌であり,申請者によってはじめてヒト口腔から分離され報告されたものである。赤色集落を形成する培養条件は前年度に確定することができたものの,栄養がリッチな寒天培地でも増殖する量は少ない。また,本菌株は培地固着性であり,集落を回収するのが困難である。今回行ったLC/MS分析にも大量の寒天培地を必要とした。 本来,大量培養に適すのは液体培地での培養を行うべきだが,本菌株の赤色色素は菌体内に存在し,液体培地中で赤色色素を十分に産生する条件を確立できていない。 今回得られた新規物質であるプロジギオシン類に更に解析を加えるのであればLC/MS分析以上に菌量が必要となるため菌体の回収に時間がかかっている。
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Strategy for Future Research Activity |
今後,Arachnia rubra SK-1株が産生する色素の追加解析として,7種の新規プロジギオシン類で最も検出量が多かった物質(ピーク3)についてNMR分析を行い,分子構造の解析および未知の化学物質としての同定を行う。また,<i>Serratia macescens</i>が本菌株と同様にプロジギオシンを産生することから本菌株の産生する色素の代用として歯周病原細菌に対して抗菌効果を発揮するか否かを検討する予定である。 <i>Serratia macescens</i>のプロジギオシンに歯周病原細菌に対して抗菌効果を発揮した際には人体への安全性を検討し,創薬開発に寄与しうるかを検討する。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)