唾液タンパク質の歯周病原性細菌に対するレセプター領域の構造と機能の解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457568
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 雫石 聰 大阪大学, 歯学部, 教授 (00028789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保庭 雅恵 大阪大学, 歯学部・附属病院, 医員 ; 片岡 宏介 大阪大学, 歯学部, 助手 (50283792) ; 天野 敦雄 大阪大学, 歯学部, 助手 (50193024)
• Keywords: 歯周病原性菌 / P.gingivalis / 線毛 / proline-rich protein / statherin / 唾液タンパク質 / 結合 / エピトープマッピング

Research Abstract

歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisは、その主たる付着因子である線毛を介して特定の唾液タンパク質と強固な結合をすることにより、歯牙や口腔軟組織表面への定着を果たしていると考えられている。
P.gingivalis線毛はペリクル中のproline-rich protein(PRP)とstatherinの2つの唾液タンパク質との特異的な結合能を有し、本菌の定着に重要な役割を果たしている。本研究ではこれら2つの唾液タンパク質とP.gingivalis線毛との結合メカニズムを解析するために、両タンパク質の線毛に対する結合領域を明らかにすることを目的とした。
1)PRP分子内の結合領域の同定:ヒト唾液より精製したPRP(アミノ酸150残基)リジルエンドペプチダーゼにより消化処理し、各消化フラグメントの精製線毛タンパク質との結合能を抗線毛抗体を用いたELISA法により測定するとともに、ヨードラベルした線毛タンパク質のPRP被覆ハイドロキシアパタイトへの結合に対する各消化フラグメントの結合阻害能を判定した。活性を示したフラグメントのアミノ酸配列をもとにした合成ペプチドを作製し、エピトープマッピングによる詳細な結合領域の同定を試みた。合計22種類の合成ペプチドにより上記測定を行った結果、Pro-Gln-Gly-Pro-Pro-Gln配列が線毛に対する必須結合領域であることが示された。また、この配列はPRP分子内のアミノ酸残基75-80、92-97、109-114、140-145の4箇所に認められ、線毛との強固な結合に寄与していると推測された。
2)statherin分子内の結合領域の同定:ヒト唾液より精製したstatherin(アミノ酸43残基)のアミノ酸配列に対応する種々のペプチドを合成し、エピトープマッピングを行った。その結果、statherinの線毛との結合能は14個のアミノ酸残基よりなるC-末端領域にのみ認められた。この14残基ペプチドのN-およびC末端より順次アミノ酸残基を除去した種々の合成ペプチドを用いた結合阻害実験より、Leu-29-Tyr-30およびTyr-41-Thr-42-Phe-43の残基が線毛との結合に関与することが示された。

Research Products

• [Publications] A.Amano,K.Kataoka,P.A.Raj,R.J.Genco,S.Shizukuishi: "Binding sites of salivary statherin to Prorphyromonas gingivalis recombinant fimbrillin" Infection and Immunity. 64(10). 4249-4254 (1996)