2020 Fiscal Year Research-status Report
口腔バイオフィルム形成に関わる新規ABCトランスポーターの同定と機能解析
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20K18757
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
後藤 花奈 岡山大学, 大学病院, 助教 (90846495)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Streptococcus mutans / バイオフィルム / ABCトランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
齲蝕原性細菌 Streptococcus mutans は、菌体表層に発現する病原性の高いタンパクにより口腔バイオフィルムを形成する。S. mutans は、環境に応じて様々なタンパクを菌体表層に発現させることにより、あらゆる環境に対応し生育し続け、バイオフィルムを形成し続けることが可能である。これらのタンパクの１つにABCトランスポーターがあり、限られた栄養源の中で必要なものを取り込み、不必要なものを排出する働きを持つ。さらに、ABCトランスポーターは、口腔細菌が様々な環境の変化に曝露された際に、ストレスに応答することで発現動態を変化させることが知られており、S. mutans のシグナル伝達システムに関わっているといわれているが、詳細については未だ不明である。 本研究の目的は、S. mutans のバイオフィルム形成に関わるABCトランスポーターについて、新たなタンパクを同定しその機能を解明することである。
今回、ABC 膜輸送体をコードするSMU_15191およびSMU_1521遺伝子欠失変異株をそれぞれ作製し実験に供試した。これらの遺伝子欠失変異株では、増殖能および増殖速度が低下した。また、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起きたことから、SMU_1519およびSMU_1521はバイオフィルム形成に関与していることが示された。さらに、蛍光プローブによる細胞膜流動性の解析では、SMU_15191欠失変異株およびSMU_1521欠失変異株では流動性の低下を認めたことから、これらの遺伝子は細胞膜輸送に関連する遺伝子であることが明らかとなった。今後は、SMU_1519およびSMU_1521がバイオフィルム形成にどのように関連するのかを明確にし、細胞内への栄養素の取り込みについても検討する予定である。
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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
予定していた研究計画どおりに研究を遂行することができている。今後は、ABC膜輸送体の機能をさらに分析し、最終的にはABC膜輸送体が関わるS. mutansのシグナル伝達システムの詳細なメカニズムを解明し、バイオフィルムを制御する方法の確立に繋げたいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これらの遺伝子のバイオフィルム形成中における発現を調べることにより、バイオフィルム形成における役割を特定する。さらに、細胞内への特定の栄養素の取り込みや抗生物質感受性ついても検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）同定したオペロンの欠失変異株の作製が遅れたため。
（使用計画）作製できた欠失変異株を用いて、本オペロンの機能について分子生物学的に検討を進める予定である。
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