歯周病原性菌の鉄獲得機構とその病原性に関する分子生物学的解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11307050
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 雫石 聰 大阪大学, 歯学部, 教授 (00028789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 宏介 大阪大学, 歯学部, 助手 (50283792) ; 小島 美樹 大阪大学, 歯学部, 助手 (20263303) ; 永田 英樹 大阪大学, 歯学部・附属病院, 講師 (50260641) ; 久保庭 雅恵 大阪大学, 歯学部, 助手 (00303983)
• Keywords: 歯周病原性菌 / Porphyromonas gingivalis / 鉄源 / ヘモグロビン結合性タンパク質 / 制御因子 / ビルレンス因子 / リコンビナントタンパク質 / 代謝

Research Abstract

有力な歯周病原性菌であるPorphyromonas gingivalisが生存・増殖するためには鉄が必要であり、歯肉溝浸出液中に存在する鉄結合性タンパク質を鉄源として利用しているものと考えられている。我々は、これまでに、P.gingivalisはトランスフェリンやヘミンよりもヘモグロビンをより有効な鉄源として利用すること、ヘモグロビンと結合するP.gingivalisのレセプターは、51 kDaの分子量をもつチオール依存性タンパク質分解酵素(KGP)と同一であることを報告した。本研究では、KGPの活性部位をさらに限定するとともに、菌体にヘモグロビンが結合した後の鉄の菌体内への取り込み機構およびその代謝機構を解明することを目的とした。さらに、大腸菌で報告されているFerric uptake regulator protein(Fur)のような鉄獲得調節機構がP.gingivalisにも存在するのかどうかを明らかにし、P.gingivalisの有する鉄獲得調節機構が本菌の有する他のビルレンス因子にも影響を及ぼすのかどうかを検討することも目的とした。すでに報告されているKGPの塩基配列から推測されるタンパク質のアミノ酸配列のうちN末端あるいはC末端を含まない種々のリコンビナントタンパク質を大腸菌を用いて作製し、そのヘモグロビン結合能をドットブロット法により調べた結果、複数のリコンビナントタンパク質がヘモグロビンと結合した。KGPには複数のヘモグロビン結合領域が存在するのか、あるいは、その立体構造が重要である可能性が示唆された。また、大腸菌のfur遺伝子をプローベとして、種々の制限酵素で切断したP.gingivalisのクロモゾームDNAを用いてサザンブロット法によりP.gingivalisのfur様遺伝子の同定を試みたが、現在のところ同定には成功していない。現在、研究方法の改良を含めていくつかの方法でP.gingivalisの鉄獲得機構および鉄獲得調節機構を検討中である。