2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of feedback regulation of the expression of the type IX secretion system (T9SS) of Porphyromonas gingivalis
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20K09921
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
中山 浩次 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (80150473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雪竹 英治 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 技術職員 (30380984)
庄子 幹郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10336175)
内藤 真理子 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20244072)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細菌 / 歯学 / 生体分子 / 感染症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病細菌ポルフィロモナス・ジンジバリスは、9型分泌機構（T9SS）で、ジンジパインなどの多くの病原因子を細胞表面へ輸送する。T9SS構成タンパク質の発現は、PorXY二成分制御系と SigPシグマ因子の直列のシグナル伝達によって調節されている。
今回、我々は T9SS分泌タンパク質特有のCTD領域をもつPGN_0123タンパク質（PorAと命名）がT9SS構造タンパク質遺伝子の発現調節に関与していることを発見した。X線結晶構造解析により、PorAのN末端領域は1型線毛の先端タンパク質である大腸菌FimHタンパク質のマンノース結合ドメインと類似した構造をもつことがわかった。ΔporA 変異株ではSigPの発現は著しく減少した。 ΔporA 変異株から表現型が野生型に復帰した株ではporY遺伝子（PorXY系のセンサーキナーゼの遺伝子）の細胞質ドメイン領域に突然変異が生じていることがわかった。Hisタグ含有PorAを発現する細菌細胞からのタンパク質のHisタグ精製や抗PorA抗体を用いた免疫沈降実験で、PorAとPorYとの結合が示唆された。T9SS分泌タンパク質の一つであるRgpBとPorAとのCTD領域のスワップ体であるPorA-CTD[RgpB]およびRgpB-CTD[PorA]のキメラ分子の遺伝子を作製し、ΔporA 変異株に導入して相補できるか否かを調べた結果、RgpB-CTD[PorA]は相補したが、PorA-CTD[RgpB]は相補しなかった。さらに、Kgpシグナル領域-Haloタグ-CTD[PorA]のキメラ分子の遺伝子もΔPorA欠損株を相補した。
これらの結果からCTD[PorA]がPorAの機能領域であること、さらにPorA-PorY-PorX-SigP シグナル伝達経路の存在が強く示唆された。
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[Journal Article] Filamentous structures in the cell envelope are associated with bacteroidetes gliding machinery.2023
Author(s)
Shibata S, Tahara YO, Katayama E, Kawamoto A, Kato T, Zhu Y, Nakane D, Namba K, Miyata M, McBride MJ, Nakayama K
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Journal Title
Commun. Biol.
Volume: 6
Pages: 94
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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