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2018 Fiscal Year Research-status Report

歯肉縁下プラークでの細菌共生関係解明に向けた歯周病原性細菌生育機構の解析

Research Project

Project/Area Number 18K09557
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

下山 佑  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (90453331)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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, その他部局等, 教授 (10177917)
石河 太知  岩手医科大学, 歯学部, 助教 (10569247)
佐々木 大輔  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (30453327)
佐々木 実  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (40187133)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
KeywordsP. gingivalis / ジペプチジルペプチダーゼ / トランスポーター
Outline of Annual Research Achievements

歯周炎の主たる原因細菌であるPorphyromonas gingivalis は糖代謝能を保有せず,自身のエネルギー産生は菌体外よりジペプチド,トリペプチドを取り込み,それらを用いたアミノ酸代謝に依存することが明らかにされている.しかし,本菌の生育に関わるプロテアーゼの種類やペプチドの取り込みを担うトランスポーターの協調作用・局在・機能については未だ明らかではない.我々はこれまでにP. gingivalis のジペプチド産生に関わる複数のプロテアーゼの性状を解明していることから,本研究計画においてP. gingivalis のプロテアーゼ,トランスポーターの局在・機能について検討する.さらに歯肉縁下プラークを用いてプロテアーゼ,トランスポーターの生体での局在・量的変動についても検討を加える本研究では,糖代謝能を欠き,エネルギー産生を嫌気的条件下でアミノ酸代謝にのみ依存するという極めて特色のある代謝系を有するP. gingivalis の生育機構解明から,歯肉縁下プラークという特異な環境での細菌共生関係を明らかにする独創的な研究である.
初年度においてP. gingivalis のプロテアーゼ,トランスポーターの局在・機能を明らかにする目的で,各トランスポーター (SstT, Opt, Pot) のリコンビント体を発現・精製し,さらにそれぞれの抗体を作製し,得られた抗体を用いてトランスポーターの局在を検討した.また,既存のジペプチジルペプチダーゼ抗体を用い,電子顕微鏡観察による局在についても検討した.
その結果,P. gingivalis のジペプチジルペプチダーゼ (DPP),トランスポーターは菌体の分画を用いたWestern blot 法においてperiplasm またはinner membrane に認められた.また,電子顕微鏡観察によりDPP4 はperiplasm に局在している可能性が強く示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

各トランスポーター (SstT, Opt, Pot) のリコンビナント体の作製および抗体の作製が進み,局在の解析が進行中である.また,既存のジペプチジルペプチダーゼ4の抗体を用いた電子顕微鏡像の結果からも良好な結果を得ている.

Strategy for Future Research Activity

前年度までに得られた各トランスポーター (SstT, Opt, Pot) の抗体を用いて,各トランスポーターの菌体での局在を明らかにする.さらに既存のジペプチジルペプチダーゼ抗体を用いた多重免疫染色を行い,P. gingivalis におけるこれらの協調作用について検討を加える.

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Proton-pumping F-ATPase plays an important role in Streptococcus mutans under acidic conditions.2019

    • Author(s)
      Sekiya M, Izumisawa S, Iwamoto-Kihara A, Fan Y, Shimoyama Y, Sasaki M, Nakanishi-Matsui M.
    • Journal Title

      Arch. Biochem. Biophys.

      Volume: 29 Pages: 46-51

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.03.014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Porphyromonas gingivalis is highly sensitive to inhibitors of a proton-pumping ATPase.2018

    • Author(s)
      Sekiya M, Shimoyama Y, Ishikawa T, Sasaki M, Futai M, Nakanishi-Matsui M.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 498 Pages: 837-841

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.03.066.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aciduricity and acid tolerance mechanisms of Streptococcus anginosus.2018

    • Author(s)
      Sasaki M, Kodama Y, Shimoyama Y, Ishikawa T, Kimura S.
    • Journal Title

      J. Gen. Appl. Microbiol.

      Volume: 64 Pages: 174-179

    • DOI

      10.2323/jgam.2017.11.005.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The fibronectin-binding protein homologue Fbp62 of Streptococcus anginosus is a potent virulence factor.2018

    • Author(s)
      Kodama Y, Ishikawa T, Shimoyama Y, Sasaki D, Kimura S, Sasaki M.
    • Journal Title

      Microbiol. Immunol.

      Volume: 62 Pages: 624-634

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12646.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distribution of dipeptidyl peptidase (DPP) 4, DPP5, DPP7 and DPP11 in human oral microbiota-potent biomarkers indicating presence of periodontopathic bacteria.2018

    • Author(s)
      Ohara-Nemoto Y, Shimoyama Y, Nakasato M, Nishimata H, Ishikawa T, Sasaki M, Kimura S, Nemoto TK.
    • Journal Title

      FEMS Microbiol. Lett.

      Volume: 22 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1093/femsle/fny221

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Streptococcus anginosus 新規病原因子としてのaminoacyl-tRNA synthetase2018

    • Author(s)
      下山 佑,石河 太知,古玉 芳豊,佐々木 実
    • Organizer
      第72回日本細菌学会東北支部総会
  • [Presentation] Streptococcus anginosus 菌体外タンパク質抗原の炎症応答誘導2018

    • Author(s)
      下山 佑,石河 太知,古玉 芳豊,木村 重信,佐々木 実
    • Organizer
      第60歯科基礎医学会総会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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