2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a novel method to prevent an ecological shift in oral polymicrobial biofilms by using bacteriophage therapy.
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15H05057
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久保庭 雅恵 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (00303983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 洋輝 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (40572186)
関根 伸一 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (70506344)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Streptococcus gordonii / Porphyromonas gingivalis / 歯周病 / メタボローム解析 / プロテオミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においてはS. gordoniiをモデル菌種として採用し、同菌と歯周病関連菌F. nucleatumや歯周病菌P. gingivalisとの菌種間相互作用に重要な役割を果たすアルギニン／オルニチントランスポーターArcD、シグナル伝達分子を産生する酵素luxS、cbe等を標的分子とし、多菌種よりなる口腔バイオフイルムモデル中で標的遺伝子を確実にノックアウトする技術を確立すること、また、これらの遺伝子ノックアウトが、多菌種よりなる細菌叢の構成菌種プロファイルおよび菌叢全体の代謝プロファイルに及ぼす影響を検討することを目的としている。
これまでに、S. goroniiコリスミ酸結合性酵素(Cbe)の生成物であるpABA(パラアミノ安息香酸)のシグナル伝達分子としての役割を詳細に検討した。その結果、pABAを受け取った歯周病菌P. gingivalisにおいて、バイオフイルム形成能が高まる一方、病原性は低下するというユニークな現象が観察された。
平成29年度は、pABAによって病原性の低いバイオフイルム状態となったP. gingivalisの菌体内代謝変動を詳細に分析した。その結果、ｐABAの取り込み開始後３０分の時点では、メチオニン代謝経路、ヒスチジン分解経路、核酸合成経路が活性化し、シグナル伝達物質であるAI-2の産生やピリミジン産生が亢進するが、その後THF－グルタミン酸サルベージ経路が稼働すると、これらの代謝経路が抑制されるという代謝変動が推察された。さらに興味深いことに、pABAを作用させたP. gingivalisでは、トランスケトラーゼの発現量が抑制されることでビタミンB6（Pyridoxal phosphate；PLP）の産生量が低下し、ポリアミン産生酵素群をはじめとするいくつかのPLP依存性酵素の生成物が顕著に減少していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Metabolic crosstalk regulates Porphyromonas gingivalis colonization and virulence during oral polymicrobial infection.2017
Author(s)
Kuboniwa M, Houser JR, Hendrickson EL, Wang Q, Alghamdi SA, Sakanaka A, Miller DP, Hutcherson JA, Wang T, Beck DAC, Whiteley M, Amano A, Wang H, Marcotte EM, Hackett M, Lamont RJ
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Journal Title
Nature Microbiology
Volume: 2
Pages: 1493-1499
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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