2020 Fiscal Year Annual Research Report
膜タンパクをターゲットとした新たな口腔バイオフィルム制御法の確立
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20H03897
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
仲野 道代 (松本道代) 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30359848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲 周平 岡山大学, 大学病院, 講師 (10589774)
稲葉 裕明 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70359850)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 膜タンパク / シグナル伝達システム / グラム陽性細菌 / グラム陰性細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔バイオフィルム形成は、細胞間情報伝達機構であるクオラムセンシングといわれるシステムによって制御されている。このシステムにより、形成されたバイフォイルムは集合体としての病原性が高まっていくと同時に、多種多様な環境変化にも対応できるようになる。古いプラークほど強固な付着と高い病原性、薬剤などの耐性を持つようになり、齲蝕や歯周病をはじめとする様々な疾患を増悪化させる。このことから、本研究では、クオラムセンシングのシステムを破壊することができれば、バイオフィルム形成抑制の方法も変えることが可能になると考え、グラム陽性細菌のクオラムセンシングの主要タンパクである膜タンパクをターゲットとして実験を行った。グラム陽性細菌の生体内の窒素代謝に関連する膜タンパクの一つであるglnPおよびglnQHMPの2つのオペロンを抽出し、バイオフィルム形成における役割について検討した。はじめにオペロンを構成する各遺伝子の欠失変異株を作成し実験に供試した。これらの欠失変異株では、細胞膜流動性の低下を認めたことから、細胞膜輸送に関連する遺伝子であることが示された。また、増殖能の低下が認められたことから、これらの膜タンパクは菌の増殖および生存にも関わっている可能性が示唆される。さらにバイオフィルム形成量の低下およびバイオフィルム構造に変化が認められたことから、これらの膜タンパクが物質の輸送に関連するとともにバイオフィルム形成に何らかの関与をしていることが明らかとなった。今後はこれらのオペロンがクオラムセンシングにどのように関与しているかを明らかにすることによってバイオフィルム形成制御法の確立を目指したいと考えている。
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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
現在、新たなABCトランスポーターを同定し、遺伝子配列よりオペロン解析および機能の解析を行っている。さらに、歯周病菌のプロテアーゼおよびLPSの病原性の解析を行っており、グラム陽性菌およびグラム陰性菌の実験を同時に行うことにより、口腔バイオフィルム形成のメカニズムを網羅的に進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これらのABCトランスポーターがどのように口腔細菌のシグナル伝達システムに関与しているかを検討する予定である。さらにグラム陽性菌とグラム陰性菌のバイフォイルム形成における関連について検討する予定である。
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