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2022 Fiscal Year Research-status Report

歯周病原細菌の9型分泌機構における選択的分泌メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22K09928
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

庄子 幹郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10336175)

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)
浜本 洋  帝京大学, 付置研究所, 准教授 (90361609)
内藤 真理子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20244072)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords歯周病細菌 / タンパク質分泌機構
Outline of Annual Research Achievements

ジンジバリス菌のPorEの欠損株は血液寒天培地上で白色コロニーを示した。PorEはリポタンパク質であり外膜の内葉にあると推測されている。PorEはTPR, PD40, Carbo, OmpAという4つのドメインからなる。PorEの欠損株にPorE, PorE[PD40欠損], PorE[Carbo欠損], PorE[OmpA欠損] をporE遺伝子欠損部位に相補させる株の作製に成功した。その結果、PorE[PD40欠損]は安定的に発現せず議論できなかった。PorE[Carbo欠損]は安定的に発現しPorE欠損株を相補した。PorE[OmpA欠損]は安定的に発現したもののPorE欠損株を相補できなかった。つまりPorEのOmpAドメインがジンジパイン活性に重要であると示唆された。
つぎにPorEのOmpAドメインのリコンビナントタンパク質はペプチドグリカンに結合するという報告がある。結合サイトである2か所のアミノ酸をアラニンに変異したPorE[D576A/N584A]をporE遺伝子欠損部位に相補させる株の作製に成功した。その結果、ジンジパイン活性は相補できなかった。つまりPorEのOmpAドメインのペプチドグリカン結合サイトがジンジパイン活性に重要であることが示唆された。
PorEの局在解析を調べた。PorEは主に外膜画分に検出された。一方、PorE[Carbo欠損]および PorE[OmpA欠損]は主に細胞質/ぺリプラスム画分に検出された。つまりPorEの部分欠損型は局在に変化があることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PorEの4つのドメインのうち3つのドメインの欠損株作製の性状解析を行うことができた。残り1つのドメインの欠損株作製を試みている。また、抗体作製に成功しPorEの局在を調べることができた。

Strategy for Future Research Activity

① PorEとPorPは複合体を形成するという報告がある。したがって、PorE発現におけるPorPの役割を調べる。② PorE欠損株においてPorAおよびHbp35の分泌が行われているという知見を得ている。それらの知見はPorE欠損株を用いて抗PorA抗体, 抗Hbp35抗体を用いたイムノブロット法にてA-LPS結合型のスメアバンドが検出されることで確認できる。詳しく述べるとA-LPS結合型のスメアバンドは「PorU sortaseがT9SS分泌タンパク質のCTDを切断した後にそのC末端側でA-LPSと共有結合する」からである。PorE欠損株で見られたPorAおよびHbp35のA-LPS結合型のスメアバンドがT9SS依存性もしくはA-LPS依存性であるか否かを二重変異株を作製することで調べる。③ PorP欠損株においてもPorAおよびHbp35の分泌が行われているという知見を得ている。上記2と同様の実験を行いPorE欠損株と同じ表現型であるか否かを調べる。④ PorE欠損株の性状解析はW50株で最初に報告された。私たちはATCC 33277株のPorE欠損株はW50株のそれと同様の表現型であることを確認した。ゲノム上W50株に比較的近い関係にあるW83株でもPorE欠損株が同様の表現型であるかを調べる。

Causes of Carryover

研究計画に必要な試薬を一部省略することができ購入せずに済む場合があった。次年度には未使用金額を上乗せして全額使用するようにする。使用計画として、免疫沈降実験に必要な細菌破砕試薬である「BugBuster」の購入に充てる予定。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] メルボルン大学/歯学部(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      メルボルン大学/歯学部
  • [Journal Article] Characterizaton of the O-glycoproteome of Porphyromonas gingivalis2022

    • Author(s)
      Veith P, Shoji M, Scott N, Reynolds EC
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10(1) Pages: e01502-21

    • DOI

      10.1128/spectrum.01502-21

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Insertional Inactivation and Gene Complementation of Prevotella intermedia Type IX Secretion System Reveals Its Indispensable Roles in Black Pigmentation, Hemagglutination, Protease Activity of Interpain A, and Biofilm Formation2022

    • Author(s)
      Naito M, Shoji M, Sato K, Nakayama K
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 204(8) Pages: e0020322

    • DOI

      10.1128/jb.00203-22

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Prevotella intermediaの oxyR 変異株における酸化ストレス耐性と宿主細胞侵入への影響2022

    • Author(s)
      内藤真理子, 庄子幹郎
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
  • [Presentation] The assembly mechanism and structures of Type V pili2022

    • Author(s)
      柴田敏史, 庄子幹郎, Matthias Wolf, 藤井潤
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
  • [Presentation] 9型分泌機構の遺伝子発現制御に関わるPorAタンパク質のシグナル活性化機構2022

    • Author(s)
      伊藤李香, 雪竹英治, 庄子幹郎, 田上直美, 藤原卓, 中山浩次, 内藤真理子
    • Organizer
      九州微生物フォーラム2022
  • [Presentation] 9型分泌機構におけるP. gingivalis PorEの機能解析2022

    • Author(s)
      富永孝志, 雪竹英治, 庄子幹郎, 鮎瀬卓郎, 内藤真理子
    • Organizer
      九州微生物フォーラム2022
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalisにおけるタンパク質分泌機構の解析2022

    • Author(s)
      庄子幹郎, 雪竹英治, 内藤真理子
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] The cargo proteins secreted by the Type IX Secretion System in Porphyromonas gingivalis are conjugated to a modified O-polysaccharide2022

    • Author(s)
      Veith PD, Shoji M, Reynolds EC
    • Organizer
      BacPath 2022
  • [Presentation] 歯周病菌Fim線毛の先端タンパク質FimCの構造2022

    • Author(s)
      竹川宜宏, 小島嶺, 庄子幹郎, 今田勝巳
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会年会
  • [Remarks] 長崎大学歯学部・【基礎系】口腔病原微生物学分野

    • URL

      https://www.de.nagasaki-u.ac.jp/education/dept_moi.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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