2020 Fiscal Year Annual Research Report
Peptide drugs derived from food material for periodontal disease preventing flail and AMR
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19H03829
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
多部田 康一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (20401763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 由香莉 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40710520)
寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
藤本 啓二 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70229045)
高橋 直紀 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80722842)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯周治療学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大豆由来ペプチドは浮遊状態のPorphyromonas gingivalisに抗菌活性を示す(Taniguchi M et.al., Biopolymers, 2017)。しかし，これらのペプチドがバイオフィルムを制御し，歯周病治療に有効であるかどうかは明らかではない。そこで，本年度は，大豆ペプチドが歯周病原細菌のバイオフィルムに及ぼす影響について解析した。
まず初めに，代表的な歯周病原細菌であるP. gingivalisおよびFusobacterium nucleatumの培養液に，これらのペプチドを添加し，バイオフィルム量をクリスタルバイオレット染色にて評価した。その結果，両ペプチドはP. gingivalisおよびF. nucleatumのバイオフィルム形成を阻害した。
成熟したバイオフィルムを除去する作用について検討した結果，P. gingivalisの成熟バイオフィルムを除去する作用は認められなかった。F. nucleatumの成熟バイオフィルムに対しては有意に減少させる効果が認められた。
ペプチドの抗菌メカニズムを明らかとするため，MICおよびMBCを測定すると，大豆由来ペプチドはP. gingivalis, F. nucleatumいずれに対しても殺菌的に作用することが示された。抗菌メカニズムについては現在より詳細な検討を行っている。
以上より，大豆由来ペプチドは，歯周病原細菌のバイオフィルム形成を阻害することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に沿って，大豆由来のペプチド素材のスクリーニングを行いペプチドの選定を行った。その上で，バイオフィルムへ及ぼす影響について検証を行い，大豆ペプチドが歯周病原細菌のバイオフィルム形成阻害作用を有することが明らかとなった。既存の抗菌薬に代わる新たな歯周病治療薬として応用しうる可能性が示唆された。また今後更にペプチドの性質と菌に対する特異性について検証を行うことによって，より細菌特異的な抗菌薬の開発につながる発展性を有することが示唆された。
これらの実験は概ね計画通りに実行され，大豆由来ペプチド群については，抗菌活性において一定の成果が得られたものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
コメおよび大豆由来の機能性ペプチドについて以下の検討を計画している。
１）大豆ペプチド：ペプチドの抗菌メカニズムについて，膜障害性機能やタンパク合成阻害作用について解析を行う。上皮系および単球系培養細胞を用い，大豆ペプチドの細胞為害性についてMTT Assayにて評価する。
２）コメ由来ペプチドアミノ酸置換体：新たに同定したペプチドの抗菌メカニズムについて，膜障害性，クオラムセンシング，病原因子発現阻害機能を検証する。単菌または複数の菌種からなるバイオフィルムモデルを使用し，ペプチドのバイオフィルム形成阻害作用および成熟バイオフィルム除去作用について評価する。評価方法としてはクリスタルバイオレット染色またはATP Assayを用いる。
以上の結果から、臨床応用に適したペプチド群をさらに選定し、その機能的メカニズムについて明らかとする。
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