口腔忙境の著しい変動にともなう歯垢微生物の糖代謝の動態の研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454425
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山田 正 東北大学, 歯学部, 教授 (50005021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 信博 東北大学, 歯学部, 助手 (60183852) ; 岩見 憙道 東北大学, 歯学部, 助手 (60005030) ; 阿部 一彦 東北大学, 歯学部, 助教授 (40151089)
• Keywords: 糖代謝 / ウ蝕 / 歯垢 / レンサ球菌 / アクチノミセス / 酸産生 / 嫌気条件 / pH変化

Research Abstract

1.食事後にかなりの時間が経過したときのように、菌体内に貯蔵した糖が唯一のエネルギ-源である状態のレンサ球菌では、実際のヒトの歯垢深部と同様な高度の嫌気条件下ではほとんどギ酸、酢酸のみを産生し、乳酸はほとんど産生しないことが判明した。これは、実際のヒトの歯垢中でみられる現象ときわめてよく一致していた。
2.食事と食事の間のように、歯垢中に酸素が浸透するような条件下では、口腔レンサ球菌はピルビン酸ギ酸リア-ゼ(Pyruvate formateーlyase)を酸素に感受性のない不活性型(R型)に変換するのが、このような酵素の酸素からの待避過程は、この酵素の活性中心からフリ-ラジカルを取り除くことであることが判明した。また、この不活性型酵素を活性化するのに必要なものとして、大腸菌ではオキサミン酸が報告されていたが、この酵素を純化したところ、レンサ球菌のそれは大腸菌のものと異なり、オキサミン酸では効果なく、ピルビン酸が特異的に要求されること、すなわち、レンサ球菌の活性化酵素は、大腸菌のそれとかなり性質が異なることが判明した。
3.ピルビン酸ギ酸リア-ゼと同様に、レンサ球菌の乳酸脱水素酵素も、酸素の影響を受けてその活性が変化することが判明した。乳酸脱水素酵素はその活性化に、活性化物質であるフルクト-ス1,6二リン酸、あるいは阻害物質である無機リン酸を必要とした。これは不活性型の二量体を四量体である活性型に変換するのにこれらのいずれかの物質を必要とするためであることよる。この二量体はさらにモノマ-に変化し、この酵素がモノマ-になるとこれを活性型に戻すことはできなくなる。このように、二量体がモノマ-に変化するのを、NADHが防いでいる。すなわち、レンサ球菌は嫌気条件のようにNADHのレベルが上昇するような条件では、嫌気的な酸の産生に必要な乳酸脱水素酵素の活性を高く保っていることが判明した。

Research Products

• [Publications] 山田 正: "「むし歯にならない」との表示はどのように決められるべきかー食品の齲蝕誘発性の検定基準の設定に関する国際的動向ー" 歯界展望. 77(5,6). 1109-1119 (1991)
• [Publications] S.Hojo: "Acid profile in carious dentin." Journal of Dental Research. 70. 182-186 (1991)
• [Publications] N.Takahashi: "Metabolisum of intracellular polysaccharide in the cells of Streptococcus mutans under strictly anaerobid conditions." Oral Microbiology and Immunology. 6. 299-304 (1991)
• [Publications] K.Abbe: "Oxygen and the Sugar Metabolism in Oral Streptococci." Proceeding of Finnish Dental Society. 87. 477-487 (1991)
• [Publications] N.Takahashi: "Stiumulatory Effect of Bicarbonate on on the Glycolysis of Actinomyces viscosus and its biochemical mechanism." Oral Microbiology and Immunology. (1992)