2015 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病リスクファクターとしての歯周病原性細菌エキソペプチダーゼの解析
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15K11047
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
根本 孝幸 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (90164665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小早川 健 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (10153587)
根本 優子 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10164667)
木村 重信 関西女子短期大学, 歯科衛生学科, 教授 (10177917)
馬場 友巳 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (60189727)
下山 佑 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (90453331)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 歯周病 / Porphyromonas gingivalis / ペプチド代謝 / ジペプチド / ジペプチジルペプチダーゼ / アミノ酸トランスポーター / ペプチダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は2011年および2014年に歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisにおいて細胞外ペプチドを分解してジペプチドを産生する新規のジペプチジルペプチダーゼ(DPP)およびDPP5を発見した。その結果本菌が従来のDPP4、DPP7と合わせ、4種類の基質特異性を異にするDPPがペリプラズムに存在し、効率的に細胞外ポリペプチドをそのN末端から順次切り出してゆけることが判明した。これらの成果を2015年に総説として報告した（Nemoto and Ohara-Nemoto, 雑誌論文2）。ところで、ヒトの血しょうタンパク質のN末端は多くの場合アセチル化などで修飾されているが、上記DPPはN末修飾ペプチドを基質とすることはできない。そこで我々はN末修飾ペプチドを分解しうる活性を持つ候補を探索して、遺伝子PGN_1349がN末修飾よりジペプチチドやトリペプチドを遊離することのできるアシルペプチジルオリゴペプチダーゼ（AOP）と命名したペプチダーゼをコードすることを見出した（Nemoto et al., 雑誌論文1)。
我々はさらに本菌がジペプチドを菌体内に本当に効率よく取り込まれているのか、もしそうであるならばその仕組みを明らかにしたいと考えて各種アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、およびオリゴペプチドの取り込み実験を行った。その結果アロマブルーの還元で見る細胞内代謝の上昇は細胞外にジペプチドを加えた時に顕著に上昇することからジペプチドを選択的取り込みが確認できた（小早川ら、学会発表3）。本菌にはアミノ酸およびオリゴペプチドトランスポーターとして３つの遺伝子が存在するが、それぞれの遺伝子破壊株を作成してどの遺伝子がジペプチド取り込みを担当するかを決定しつつある（根本優子ら、2016年8月 歯科基礎医学会発表）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画の新規エキソペプチダーゼの検索に関しては、新たに新規ペプチダーゼを同定してAOPと命名した（Nemoto et al., 雑誌論文1）。またジペプチドがアミノ酸やトリペプチドよりも優先的に取り込まれることを示すことができ、さらにこの取り込み過程に関与する遺伝子についても3つの遺伝子に絞り込み、かつ、各遺伝子破壊株の作成にも成功しているので、このジペプチド取り込み担当アミノ酸トランスポーターについても決着しつつある（小早川ら、学会発表3）。
さらにマウスへの耐糖試験におよぼすP. gingivalisリコンビナントDPP4の影響を定量する実験も開始しており、予備的な結果を得ている。今後は少なてin vitroではインクレチン分解活性を持つDPP5、DPP7も含めて検討して行く予定である。これら3点を鑑み当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も同様に以下の３つの柱を並行して進めて行く。すなわち、（１）歯周病原性細菌における新規エキソペプチダーゼ同定、（２）本菌におけるジペプチドの重要性の確定と、ジペプチド取り込み担当遺伝子の同定、（３）本菌のDPPが歯周病と2型糖尿病悪性化における役割の解明である。
（１）と（２）についてはこれまでの方法でさらに検討して行く。（３）についてはこれまでの予備実験により細菌性DPP4にヒトDPP4同様に、インクレチン分解活性と、それによる耐糖試験時の血糖値上昇をみいだしているので、さらに他のDPP、特にDPP5とDPP7に同様の活性がないかどうかを検討する。
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| Causes of Carryover |
予価と納入価格に微妙な差があったために0とならなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度の予定どおり研究を進めることでこの残額も合わせて使用する。
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Research Products
(9 results)
