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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Identification of cysteine peptidases that assure complete dipeptide production in periodontopathic bacteria

Research Project

Project/Area Number 19K10045
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

根本 孝幸  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (90164665)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小早川 健  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (10153587) [Withdrawn]
根本 優子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (10164667)
佐々木 実  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (40187133) [Withdrawn]
下山 佑  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (90453331)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsジププチド / ジペプチジルペプチダーゼ / 糖尿病 / 歯周病菌
Outline of Annual Research Achievements

細胞外タンパク質を全ての炭素、エネルギー源とする歯周病菌Porphyromonas gingivalisが、タンパク質を分解し取り込む機構を明らかにする。本菌の外膜局在ジンジパインによるオリゴペプチド産生以降の、4種類のジペプチジルペプチダーゼ(DPP)によるペリリプラズムでのジペプチドへの変換と、内膜局在Potによるジペプチド取り込みまでの過程を我々は明らかにしてきた。歯周病菌は極めて貧栄養環境に生息するため、取り込んだ栄養タンパク質の徹底的な利用が必須である。我々は歯周病菌DPPの研究過程で、たまたま歯周病菌DPP7に、DPP4と同様にインクレチン(GLP-1とGIP)分解活性があり、しかもその活比性はDPP4よりも極めて高いことを見いだした。 GLP-1のN末端配列はHis7-Ala8-Glu9-であり、DPP7の極めて弱いLys-Ala-MCA分解活性とは矛盾した。そこで切断部位のC末側に配列を付加したテトラペプチド-MCA(蛍光基質)を作成して活性測定した結果、DPP7はHis-Ala-MCAは分解しないが、C末側を付加したHALD-MCAには高活性を示すことを発見した。本菌の持つ4種類のDPPでは中性的性質を持つ5つのアミノ酸(Thr、His、Gly、Ser、Gln)と親水性性質を持つ1アミノ酸(Asn)がN末端より2番目(P1位置)にある場合には、このペプチドを分解するDPPは存在しないが、インクレチンのAla8-Glu9切断と同様に、C末側にもアミノ酸配列が並んでいる生体基質の場合はDPP7がそれらを分解し、その結果、4種類のDPPによってほぼ完全に分解可能であることが推定された。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results)

  • [Journal Article] 歯周病原細菌ジペプチジルペプチダーゼによる2型糖尿病の増悪メカニズム2023

    • Author(s)
      鈴木 茉那美, 下山 佑, 根本 優子, 佐々木 大輔, 根本 孝幸, 八重柏 隆
    • Journal Title

      日本歯周病学会誌

      Volume: 65(1) Pages: 1-8

    • DOI

      10.2329/perio.65.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunoelectron Microscopic Analysis of Dipeptidyl-Peptidases and Dipeptide Transporter Involved in Nutrient Acquisition in Porphyromonas gingivalis.2023

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

      Current Microbiology

      Volume: 80(4) Pages: 106

    • DOI

      10.1007/s00284-023-03212-4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expanded substrate specificity supported by P1' and P2' residues enables bacterial dipeptidyl-peptidase 7 to degrade bioactive peptides2022

    • Author(s)
      Ohara-Nemoto Y, Shimoyama Y, Ono T, Sarwar MT, Nakasato M, Sasaki M, Nemoto TK.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 298(3) Pages: 101585

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.101585.

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2023-12-25  

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