Porphyromonas gingivalisの自己防御機構と歯周病病原性

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470472
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 中村 亮 徳島大学, 歯学部, 教授 (30034169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 千亜紀 徳島大学, 歯学部, 助手 (00263848) ; 冨田 耕治 徳島大学, 歯学部, 助手 (10263849) ; 増田 かなめ 徳島大学, 歯学部, 助手 (30243710) ; 吉岡 昌美 徳島大学, 歯学部・附属病院, 講師 (90243708) ; 日野出 大輔 徳島大学, 歯学部, 助教授 (70189801)
• Keywords: 自己防御機構 / アルギニン関連酵素 / 細胞毒性 / 熱ショック蛋白質 / 歯周病原性 / Porphyromonas gingivalis

Research Abstract

本年度は、P.gingivalis(Pg)の産生する種々の生物活性因子の中で、宿主防御機構を回避させることにより、自己防御に作用すると考えられる物質のうち、まず、アルギニン・カルボキシペプチダーゼについてトリプシン様酵素を分離し精製を進めた。本酵素は、多くが菌体細胞の細胞質中に存在したために、菌体細胞を超音波により破砕し、超遠心した上清を用い、DEAE-Sephacel カラムクロマトグラフィ、DEAE-5PWによるHPLCによって、BApNA分解酵素と完全に分離することが出来た。さらに、TSK G3000によるゲル濾過によりほぼ均一な標品が得られたので、本酵素の基本的な性質をしらべた。その結果、本酵素はPgの産生する他の酵素と異なり、SH等の還元剤を必要とせず、エキソペプチダーゼ的な性質を示すことから、本菌は、アルギニンをペプチドの内部に持つ蛋白質を、先ずトリプシン様酵素でアルギニンのC側で切断し、その後に本酵素が作用してアルギニンを遊離させることにより栄養素として利用しているものと考えられる。P.gingivalisに温熱刺激を与えると熱ショック蛋白質(Hsps)を産生した。その局在性を調べたところ、GroEL様蛋白質は細胞質に、Dnak様蛋白質は細胞質とペリプラズムに存在し、両蛋白質のN末端アミノ酸配列はE.coliのDnaKと高いホモロジーを示すことが分かった。このことは、Pgは他菌と同様に環境の変化に対する高い適応能力を保持している可能性を示している。
次に、PgATCC 33277株を用いて、血球凝集活性欠損株を数株分離し調べたところ、親株ではOM-Vに局在しているトリプシン様酵素や細胞凝集活性などの毒性因子が消滅したり、菌体のみに認められたものなど、多様な性質を示した。これらの結果はPgの自己防御機構はOM-Vに限定したものでないことを示している。

Research Products

• [Publications] 中村 亮、他6名: "Porphyromonas gingivalisの産生するアルニギン代謝関連酵素と細胞凝集活性との関連性について" 口腔衛生学会雑誌. 47. 83-87 (1997)
• [Publications] 中村 亮、他5名: "Porphyromonas gingivalisの熱ショック蛋白質" 口腔衛生学会雑誌. 47. 412-413 (1997)
• [Publications] 中村 亮、他5名: "Porphyromonas gingivalisによるヒト歯肉線維芽細胞の細胞死のメカニズムの解析" 口腔衛生学会雑誌. 47. 414-415 (1997)
• [Publications] Nakamura,Ryo, et al.: "Cross-reactivity of Specific antibodies directed to heat shock proteins from periodontopathogenic bacteria and of human origin" Oral Microbiol.Immunol.13. 55-58 (1998)