細胞分裂関連因子を発現させるアンチセンスベクターの開発と歯周病治療薬への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557189
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 安細 敏弘 九州歯科大学, 歯学部, 助教授 (80244789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 粟野 秀慈 九州歯科大学, 歯学部, 助手 (20301442) ; 秋房 住郎 九州歯科大学, 歯学部, 助手 (40295861) ; 竹原 直道 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (00038879) ; 山岸 純一 大日本製薬(株), 主任研究員
• Keywords: ペプチドグリカン / 歯周病 / P.gingivalis / cell division

Research Abstract

ペプチドグリカンは細菌の細胞壁の基礎構造をなす独特な化学組成と分子構造をもったヘテロポリマーであり、細菌の生命の維持に深く関わっていることが知られている。我々はPorphyromonas gingivalis(以下P.g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と機能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra領域(murein synthesis cluster a)に相当することが明らかになった。現在までにP.gのmurC遺伝子の下流に存在する遺伝子のクローニングを行い、3つのORFがそれぞれ大腸菌のFtsQ、FtsAおよびFtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。また大腸菌FtsAでは、5つの保存モチーフを持つことが知られているが、P.gFtsAにおいても、同様のモチーフを確認することができた。さらにP.gFtsAについて性質を調べたところ、大腸菌においてP.gFtsA遺伝子を過剰発現させると、filamentationを起こし、cell growthが阻害されることが位相差顕微鏡レベルで観察された。さらにP.gFtsZは、他菌種FtsZと同様にGTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。すなわち、1)GTPase活性がNa^+やK^+によって活性が阻害されること、2)Mg^<2+>非存在下でも活性を有すること、およびEDTAによって活性が阻害されないことが明らかとなった。また、P.gFtsZのC末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられなくなることからT281からE330の間にP.gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。現在、site-directed mutagenesis法を用いて当該領域におけるアミノ酸の同定を行っている。

Research Products

• [Publications] Ansai,T. et al.: "A murC gene in Porphyromonas gingivalis 381."Microbiology. 141. 2047-2052 (1995)
• [Publications] Ansai,T. et al.: "Interactions between a minimal protein serine/threonine phospahatase and phosphopeptide substrate sequence."J.Biol.Chem.. 271. 24401-24407 (1996)
• [Publications] Murata,T.,Ansai,T. et al.: "Extracts of Prevotella intermedia and Actinobacillus actinomycetemcomitans inhibit alkaline phosphatase activity in osteoblastic cells in vitro."Oral Diseases. 3. 106-112 (1997)
• [Publications] Ansai,T. et al.: "Purification and characterization of alkaline phosphatase containing phospho-tyrosyl phosphatase activity from the bacterium Prevotella intermedia."FEBS Lett.. 428. 157-160 (1998)
• [Publications] Chen,X.,Ansai,T. et al.: "Isolation, cloning, and expression of an acid phosphatase containing phospho-tyrosyl phosphatase activity from Prevotella intermedia."J.Bacteriol.. 181. 7107-7114 (1999)
• [Publications] Awano,S.,Ansai,T. et al.: "Sequencing, expression and biochemical characterization of the Porphyromonasgingivalis pepO gene encoding a protein homologous to..."FEBS Lett.. 460. 139-144 (1999)
• [Publications] Ansai,T.and Takehara,T.: "Recent Research Developments in Microbiology"Research Signpost(印刷中). (2000)
• [Publications] 安細敏弘(分担執筆): "歯周病最前線-オーラルケアが守る長寿社会のQOL-"日本歯科評論. 354 (2000)