ＴｒａＳＨ法による歯周病原細菌の宿主細胞内防御系からの回避機構の解明

• Project/Area Number: 24592765
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Morphological basic dentistry
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 井上 哲圭 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (20223258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 真彰 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10579105) ; 大原 直也 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (70223930)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: Porphyromonas gingivalis / 歯周病細菌 / ジンジパイン / プロテアーゼ / 分泌 / Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓ / 細胞感染 / 細胞内侵入 / 細胞内生存 / 薬剤排出ポンプ / 薬剤感受性 / マイクロアレイ / トランスポゾン

Outline of Annual Research Achievements

Porphyromonas gingivais (Pg) ATCC 33277株のトランスポゾン変異株ライブラリーのスクリーニングによって新たに見出された本菌の宿主細胞内感染に関わるx遺伝子に関して、本年度の研究により、x遺伝子は本菌の主たる病原因子であるプロテアーゼ（ジンジパイン）の分泌に関わることが明らかとなった。すなわち、新規にx遺伝子の遺伝子欠損株を作製し、血液寒天培地上で培養すると、親株では菌体外に分泌されたジンジパインの作用により黒色集落が形成されるのに対し、x遺伝子欠損株では菌体外ジンジパイン欠損株の特徴である白色集落が形成された。そこで、親株、x遺伝子欠損株およびそのx遺伝子相補株の菌体外ジンジパイン活性の測定を行った。本菌は2種のArg-ジンジパインと1種のLys-ジンジパインを産生する。上記3株の全菌体および培養上清を調製し、各々のジンジパインに特異的な蛍光基質を用いて活性測定を行った。その結果、x遺伝子産物は、3種のジンジパインのいずれの分泌にも関与していることが判明した（第56回歯科基礎医学会にて発表）。さらに、ATCC 33277株のゲノム上にはx遺伝子のorthologが2個存在することもわかった（x2, x3遺伝子）。これらの遺伝子はPgの他の菌株はもとより、近縁のBacteroides属菌種を含む様々な菌種、さらに腸内細菌においてもhomologが広く存在することがわかってきた。このことは、細菌細胞におけるこのx遺伝子の普遍的な機能を示唆しているとも考えられるが、例えば大腸菌においては、菌体外物質の分泌とは異なる機能を有することが報告されており、Pgにおけるx遺伝子産物の役割はマルチファンクショナルなものである可能性も考えられた。今後、Pgにおけるx遺伝子の病原性における役割を検討し、本菌の病原メカニズムの全貌の解明に貢献していく。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of the tripartite drug efflux pumps of Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 (2015)
  • Author(s): Inoue T, Nakayama M, Taguchi Y, Kano K, Ono M, Shimizu Y, Kuroda T, Ohara N.
  • Journal Title: New Microbiologica Volume: 1 Pages: 97-103
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Attenuation of the Phosphatidylinositol 3-Kinase/Akt Signaling Pathway by Porphyromonas gingivalis Gingipains RgpA, RgpB, and Kgp (2015)
  • Author(s): Nakayama M, Inoue T, Naito M, Nakayama K, Ohara N
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 290 Issue: 8 Pages: 5190-5202
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.591610
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hemoglobin receptor protein from Porphyromonas gingivalis induces interleukin-8 production in human gingival epithelial cells through stimulation of the mitogen-activated protein kinase and NF-κB signal transduction pathways (2014)
  • Author(s): Fujita Y, Nakayama M, Naito M, Yamachika E, Inoue T, Nakayama K, Iida S, Ohara N.
  • Journal Title: Infection and Immunity Volume: 82 Issue: 1 Pages: 202-211
  • DOI: 10.1128/iai.01140-12
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis の表層蛋白質の修飾と機能に関与する 分子の解析 (2015)
  • Author(s): 田口 裕子，佐藤 啓子，雪竹 英治，井上 哲圭，中山 真彰， 内藤 真理子，中山 浩次，大原 直也
  • Organizer: 第88回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 株 rpoN 低発現株の性状 解析 (2015)
  • Author(s): 加野 小奈美，井上 哲圭，田口 裕子，田川 淳平，中山 真彰， 内藤 真理子，中山 浩次，大原 直也
  • Organizer: 第88回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis における菌体外のジンジパインの酵素活性に関わる新規遺伝子について (2014)
  • Author(s): 田口 裕子、井上 哲圭、佐藤 啓子、加野 小奈美、中山 真彰、内藤 真理子、中山 浩次、大原 直也 （
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 細菌感染による免疫応答が破骨細胞分化に与える影響 (2014)
  • Author(s): 中山 真彰、井上 哲圭、中山 浩次、大原 直也
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisの薬剤排出ポンプ欠損株の薬剤感受性と細胞内侵入性 (2014)
  • Author(s): 井上哲圭、中山真彰、加野小奈美、田口裕子、黒田照夫、大原直也
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis PGN_1796変異株の細胞内侵入性および薬剤感受性 (2014)
  • Author(s): 田口裕子、井上哲圭、佐藤啓子、加野小奈美、中山真彰、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisではsigma-54をコードするrpoN（PGN_1202）は必須遺伝子である (2014)
  • Author(s): 加野小奈美、井上哲圭、田口裕子、中山真彰、内藤真理子、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
• [Presentation] P. gingivalisジンジパインのタンパク分解作用によるPI3K/Akt 経路への影響 (2014)
  • Author(s): 中山真彰、井上哲圭、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisにおける電気穿孔法に適した新規プラスミドベクターの構築 (2014)
  • Author(s): 田川淳平、井上哲圭、佐藤啓子、内藤真理子、中山真彰、中山浩次、桑原知己、大原直也
  • Organizer: 第87回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 東京都江戸川区
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisの薬剤排出ポンプ様分子をコードする遺伝子 (2013)
  • Author(s): 井上哲圭、田口裕子、加野小奈美、中山真彰、大原直也
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis PGN_1796は薬剤感受性に関与する (2013)
  • Author(s): 田口裕子、佐藤啓子、井上哲圭、加野小奈美、中山真彰、前田博史、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisのPGN_1202（rpoN ）は必須遺伝子である (2013)
  • Author(s): 加野小奈美、井上哲圭、田口裕子、田川淳平、中山真彰、山城隆、大原直也
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisにおいて電気穿孔法で導入可能なプラスミドベクターの構築 (2013)
  • Author(s): 田川淳平、井上哲圭、佐藤啓子、内藤真理子、中山真彰、中山浩次、山城隆、大原直也
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
• [Presentation] P. gingivalis ジンジパインによるPI3K/Akt 経路の抑制機序 (2013)
  • Author(s): 中山真彰、井上哲圭、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisのマルチコンポーネント型薬剤排出ポンプ系をコードする遺伝子 (2013)
  • Author(s): 井上哲圭、中山真彰、加野小奈美、田口裕子、黒田照夫、大原直也
  • Organizer: 第66回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • Place of Presentation: 広島県呉市
• [Presentation] P. gingivalis ジンジパインによるPI3K/Akt 経路抑制機序 (2013)
  • Author(s): 中山真彰、井上哲圭、内藤真理子、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第66回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • Place of Presentation: 広島県呉市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalis PGN_1796は薬剤感受性に関与する (2013)
  • Author(s): 田口裕子、井上哲圭、大原直也、前田博史、高柴正悟
  • Organizer: 第139回日本歯科保存学会2013年度秋季学術大会
  • Place of Presentation: 秋田県秋田市
• [Presentation] Porphyromonas gingivalisにおける薬剤排出ポンプ様遺伝子破壊株の薬剤感受性 (2013)
  • Author(s): 井上哲圭、中山真彰、大原直也
  • Organizer: 第86回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] P. gingivalisジンジパインによるPI3K/Akt経路の抑制機序 (2013)
  • Author(s): 中山真彰、井上哲圭、内藤真理子、中山浩次、大原直也
  • Organizer: 第86回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 千葉