1999 Fiscal Year Annual Research Report
歯周病関連菌ポルフィロモナスとプレボテラのペプチド・アミノ酸代謝システムの解明
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11470386
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 信博 東北大学, 歯学部, 助教授 (60183852)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩見 憙道 東北大学, 歯学部, 助手 (60005030)
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| Keywords | Porphyromonas gingivalis / Prevotella intermedia / グルタミン酸 / アスパラギン酸 / アミノ酸代謝 / ペプチド代謝 / ブチル酸 / プロピオン酸 |
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| Research Abstract |
歯周病関連菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg)とPrevotella intermedia(Pi)は、細胞毒性代謝産物、蛋白質分解酵素、免疫活性菌体成分などの病原因子を持ち、これら病原因子の諸性質について多くの研究がなされてきた。一方、病原因子の産生及び発現調節に直接かかわる代謝-細菌がどの様にエネルギーを獲得し、菌体を形成し、その特質を発現していくのか-については報告がない。PgとPiはともに糖がなくとも増殖する"糖非依存性"の細菌であり、ホスト由来の蛋白質やペプチドを分解しそこに含まれるアミノ酸を主な栄養源として増殖するといわれる。そこで、本年度は、PgとPiのペプチド・アミノ酸代謝システムを検討し、以下のような結果を得た。
1.PgとPiは、ともに、単味のアミノ酸ではなくペプチドを効率良く取り込んで代謝することがわかった。HPLCによるアミノ酸分析から、両菌ともアスパラギン酸を含むペプチドを好んで利用し、さらにPgは、それに加えてグルタミン酸を含むペプチドを好んで利用することが明らかになった。
2.Pgのアスパラギン酸とグルタミン酸の代謝酵素を検索したところ、(1)アスパラギン酸はaspartate ammonia-lyaseによってフマル酸となり、酸化的代謝経路によってブチル酸とプロピオン酸に、還元的代謝経路によって酢酸になることが、(2)グルタミン酸glutamate dehydrogenaseと2-Oxoglutarate oxidoreductaseによってsuccinyl-CoAとなり、最終的にブチル酸とプロピオン酸になることが明らかになった。
次年度以降では、PgとPiに特異的なアミノ酸代謝酵素を決定し、その酵素の分子生物学的検討を進める予定である。さらに、両菌のペプチド取り込み機構について検討を進めたい。
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[Publications] N. Takahashi: "Glucose metabolism by Prevotella intermedia and Prevotella nigrescens"Oral Microbiology and Immunology. 15. in press (2000)
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[Publications] N. Takahashi: "Pathways for amino acid metabolism by Prevotella intermedia and Prevotella nigrescens"Oral Microbiology and Immunology. 15(2). 96-102 (2000)
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[Publications] N. Takahashi: "Glucose and lactate metabolism by Actinomyces naeslundii"Critical Reviews in Oral Biology & Medicine. 10(4). 487-503 (1999)
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[Publications] N. Takahashi: "Effects of pH on the glucose and lactate metabolisms by the washed cells of Actinomyces naeslundii under anaerobic and aerobic conditions"Oral Microbiology and Immunology. 14(2). 60-65 (1999)
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[Publications] N. Takahashi: "Pathways for amino acid and glucose metabolism by oral prevotella"Journal of Dental Research. 78. 259 (1999)
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[Publications] 高橋信博: "Porphyromonas gingivalis のペプチド代謝:細胞毒性代謝産物の産生経路とそれに関わる代謝酵素"歯科基礎医学会雑誌. 41(5). 403 (1999)
