2018 Fiscal Year Research-status Report
包括的糖代謝プロファイリングによるScardoviaの齲蝕関連因子の特定
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18K09905
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
安彦 友希 東北大学, 歯学研究科, 助教 (00470170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 信博 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 齲蝕 / 糖代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Scardovia wiggsiaeは、最近の研究で重度の早期小児齲蝕（Early Childhood Caries：ECC）や青年期における白斑齲蝕病変から検出されており、新たな齲蝕関連細菌として注目されている。Scardovia属はフルクトース6リン酸経路（F6PPK shunt）をもち、代表的な齲蝕関連細菌であるStreptococcus mutansとは異なる糖代謝経路を有する。このことから、従来の齲蝕関連細菌とは、酸産生能や代謝産物、さらにはフッ化物に対する感受性等、糖代謝の性質が異なることが予測される。そこで実際の口腔を模した環境でS. wiggsiaeの糖代謝の性質を明らかにし、その齲蝕関連性について検討した。
S. wiggsiae C1A-55株及びS. mutans NCTC10449株を用い、実験は全て嫌気条件で行った。これらの菌を増殖、集菌、洗菌後、自動滴定装置（pH-stat）によりpH 7.0及びpH 5.5の環境下でのグルコースからの酸産生活性を測定した。さらにフッ化カリウム（KF）を添加した時の50%阻害濃度（IC50）を求め、フッ化物感受性について検討した。
グルコース添加後10分間の酸産生量を測定した結果、S. wiggsiaeはS. mutansよりも酸産生活性は低かったものの、pH 5.5の酸性環境においても酸を産生し続けた。KFを添加すると酸産生活性は減少したが、S. mutansのIC50と比較すると、pH 7.0で3.4倍、pH 5.5で5倍高い濃度となり、フッ化物抵抗性を示した。
S. wiggsiaeがS. mutansよりもフッ化物抵抗性を示した原因として、S. wiggsiaeのF6PPK shuntはフッ化物の影響を受けにくいことが推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は、初年度中にScardoviaついて複数の菌種を使用し実験を進める予定であったが、先ずは一連の実験系を確立するためにS. wiggsiaeのみで実験を進めている状況である。
実験系が確立したところで、他の菌種も順次検討することにしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
S. wiggsiaeは、S. mutansよりもフッ化物抵抗性を示したことから、S. wiggsiaeのF6PPK shuntはフッ化物の影響を受けにくいことが推察された。
今後はこの作用機序について解明を進める予定である。
具体的には①代謝産物同定、②メタボローム解析（メタボロミクス）を用いた細胞内代謝中間体の網羅的解析、さらに糖代謝抑制経路を確定するための③酵素活性測定を行う。
この一連の実験により、Scardoviaの包括的な糖代謝プロファイリング―すなわち、Scardoviaが様々な炭素源（糖）をどのように代謝し酸を産生するのか、またどのような物質により糖代謝が阻害されるのかを知ることで、Scardoviaの齲蝕誘発性を糖代謝の側面から明らかにすることができると考えている。
なおS. wiggsiaeでの実験が終了次第、他の菌種でも検討する。
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| Causes of Carryover |
実験の進捗がやや遅れており、高額な試薬を使用する高速液体クロマトグラフィー（HPLC）、キャピラリー電気泳動－質量分析装置（CE-TOFMS）、酵素活性測定の実験を行うことが出来なかった。加えて、外国旅費として出張費を計上していたが、他業務があり行くことが出来なかった。
以上の理由により次年度使用額が生じてしまった。次年度はこれらの実験を順次行っていく。
また実験結果の解析用に使用するパーソナルコンピューターは次年度に購入予定である。
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