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

2023 Fiscal Year Annual Research 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_0296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。これまでに，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機能するために必要であり，PGN_0300遺伝子を欠損させることにより，ジンジパインは正常に分泌されることなく，菌体のジンジパイン活性（プロテアーゼ活性）は顕著に低下することを示してきた。また，本オペロン中の他の遺伝子であるPGN_0297遺伝子を欠損させることによっても，ジンジパイン活性は顕著に低下することを報告した。 以上のように，PGN_0296オペロンはP. gingivalisの生存・発育に重要な役割を果たしており，さらに解析を進めた。
今年度は，このオペロンに含まれるPGN_0301遺伝子の検討を行った。実験的にPGN_0301遺伝子の検討を続けたところ，本遺伝子は必須であることが検証されたため，本遺伝子産物の構造を解析することからその機能を明らかにすることとした。PGN_0301遺伝子発現ベクターを組み入れた大腸菌を用いて組換えタンパク質を作製した。得られたタンパク質を結晶化し，この結晶を用いてPGN_0301タンパク質の構造を解析することを試みた。
推定された構造から，PGN_0301遺伝子産物は外膜タンパク質であることが示唆された。またシャペロニン活性を有することが推測された。