2018 Fiscal Year Research-status Report
酵素活性阻害作用と抗菌性を発現する新規金属ナノ粒子の開発
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17K11779
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
橋本 正則 大阪歯科大学, 医療保健学部, 教授 (00337164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 淳一 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (50530490)
北川 晴朗 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (50736246)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 金属ナノ粒子 / 細菌 / 酵素 / 付着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属ナノ粒子は構造内の中心に金属原子があり周囲をポリマーで取り囲むタンパク質と類似した表層構造を有している。この構造の特殊性により酵素などのタンパク質の活性サイトに選択的に結合して酵素活性を不活化する。よって、バイオフィルム形成に関与する酵素（GTFs）と結合し不活化することを予測した。しかし、ナノ粒子の周囲を被覆するポリマー体は口腔細菌の菌体外膜構造と生物模倣性がある。このことから、この生物模倣性により、類似の構造体である菌体外膜と付着し抗菌性や機能低下を発現する可能性が考えられた。さらに、ナノ粒子でもさらに粒径の小さい粒子は、菌体外膜に付着しやすいと考えられる。実験の結果、金属ナノ粒子（粒子径 10 nm以下）は初期のバイオフィルムの形成を抑制した。その効果は粒子径が小さい場合、その表面効果により効果が大きいと推測される。今までの研究から粒子径が10 nm以下の場合、細菌の外膜への付着性が高くなる傾向がある。その傾向は、金、白金および銀ナノ粒子において同様であった。また、金属ナノ粒子はバイオフィルム形成に関与する酵素（GTFs）との結合による不活化、細菌の酵素合成の抑制およびナノ粒子のカルシウムイオンとの結合（キレート結合）による初期バイオフィルム形成阻害の可能性もある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
バイオフィルム形成阻害作用については、バイオフィルム形成に関与する酵素（GTFs）の阻害作用を予測していた。確かに粒子径が小さい（10 nm以下）はバイオフィルムの形成を抑制したが、それに関与するファクターは多岐にわたることが推測された。
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| Strategy for Future Research Activity |
金属ナノ粒子のGTFsへの直接作用を解明すると同時に、細菌のGTFs形成抑制作用をRT-qPCRにて調査する予定である。
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| Causes of Carryover |
RT-qPCRとFACSを使用した試験を予定していた。しかし、構想通りには行かなかった。
このため、次年度に行うことにし、次年度使用額が０より大きくなった。
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