歯周病菌のIX型分泌機構関連遺伝子を持つオペロンの役割と病原性への関与

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18475
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 小野 晋太郎 岡山大学, 歯学部, 客員研究員 (80866517)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Porphyromonas gingivalis / IX型分泌装置 / ジンジパイン

Outline of Annual Research Achievements

口腔内細菌Porphyromonas gingivalisは主要な病原因子であるジンジパインをIX型分泌装置から分泌する。しかし，IX型分泌機構の構成タンパク質や分泌機構の詳細については未だ解明されていないところがある。
P. gingivalis ATCC33277株のゲノム上に存在する，PGN_0297からPGN_0301までの遺伝子によって構成されるPGN_0296オペロンに着目し，研究を行ってきた。以前に，このオペロン中のPGN_0300遺伝子の遺伝子産物はIX型分泌装置が正常に働くために必要で，ジンジパインが正常に分泌されて機能するためにも必要であること，またPGN_0297遺伝子もジンジパインが正常に働くために必要であることを報告した。 今年度は，このオペロンに含まれるPGN_0298遺伝子とPGN_0301遺伝子の検討を行った。まず，P. gingivalis ATCC33277株を親株として，ゲノム上に存在するPGN_0296遺伝子とPGN_0298遺伝子のそれぞれを相同組換えにより破壊することを試み，PGN_0298遺伝子とPGN_0301遺伝子の検討を行った。その結果，PGN_0298遺伝子の欠損株の作成効率が極めて低かった。そのため，PGN_0298遺伝子導入プラスミドを使用し検討した結果，PGN_0298遺伝子が必須遺伝子あることが示唆された。また，PGN_0298遺伝子欠損株のコロニーが白色のコロニーを形成したことからジンジパインの分泌に影響する遺伝子である遺伝子であることも示唆された。また，PGN_0301遺伝子産物を構造から解析するため，大腸菌を用いて作製した組換えタンパク質を結晶化した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度で予定していたPGN_0296オペロンの機能未知遺伝子の変異株の作製において，やや遅れていると思われる。 現在までにPGN_0296オペロンの機能未知遺伝子のうち， PGN_0298遺伝子，PGN_0301遺伝子のそれぞれの欠損株の作製に成功している。その結果，PGN_0298とPGN_0301が必須遺伝子であることとPGN_0301がシャペロン機能を有することが示唆されたが，この遺伝子の他の機能については解明することができなかったため，遅れていると思われる。

Strategy for Future Research Activity

PGN_0296オペロンの機能未知の遺伝子のうちPGN_0298，PGN_0301の各遺伝子の変異株を作製した。今後は各遺伝子と親株であるP. gingivalis ATCC33277株と比較し，ジンジパインの生成・分泌および菌の増殖などの変化から各遺伝子の機能を解明していく予定である。

Causes of Carryover

次年度使用が生じたのは，研究室の建て替え工事や移設作業のため，研究室の使用に制限されたことが要因である。次年度への繰越金は，今年度までの進捗の遅れた部分を補完するために必要である。