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

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K10045
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57010:Oral biological science-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Nemoto Takayuki 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) ; 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) ; 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: ジペプチド / ジペプチジルペプチダーゼ / 歯周病菌 / 糖尿病 / トランスポーター

Outline of Final Research Achievements

We found that P. gingivalis DPP7 efficiently degraded incretins with N-terminal sequence of His-Ala-Glu-Gly-, which was not consistent to the previous report that DPP7 poorly degraded His-Ala-MCA. According to an assumption that natural peptide substrates possess C-terminal side residues of a cleavage site is responsible for this phenomenon, we synthesized such substrates, e.g., HALD-MCA. Interestingly, DPP7 did not degraded His-Ala-/-MCA, but efficiently degraded HA-/-LD-MCA. This finding solved the puzzle on protein metabolism in P. gingivalis, and set an alert on adapt the data of synthetic substrates for native polypeptides.

Free Research Field

Biochemistry

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトには存在せず、歯周病菌が発現するDPP7が効率よくヒトインクレチンを分解不活化することを発見した。その基質特異性に関して検討し、切断部位のC末側が活性に重要であることを示した。これらの結果は、2つの点で重要である。その第１は、歯周病と2型糖尿病をつなぐ直接の因子がDPP7である可能性である。DPP7はヒトには存在しないのでその阻害剤が、2型糖尿病の治療薬になりうる。第2は、従来ほとんど蛍光基質を用いて研究されきたプロテアーゼの酵素化学的な性質が、実際のペプチドを分解する際の性質と違っているという可能性である。今後ペプチダーゼを臨床や応用に用いる場合に十分に考慮する必要がある。