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2023 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
Outline of Annual Research Achievements

ジンジバリス菌のPorEは9型分泌機構に関わるリポタンパク質であり外膜の内葉に局在する。PorEのリポタンパク質は18番目もしくは24番目のシステインが脂肪酸付与部位と推測された。そこで、それらのシステインをアラニン置換した変異遺伝子を作製し、porE遺伝子欠損部位に戻す株を作製し表現型が戻るか否かを調べた。その結果、18番目、24番目のそれぞれを単独にアラニン置換したものはporE遺伝子欠損の表現型を完全に相補した。一方、18番目、24番目の両方をアラニン置換したものはporE遺伝子欠損の表現型を相補できなかった。これらのことから、18番目と24番目の両方のシステインはPorEの機能に重要であることを見出した。
次にPorEは外膜タンパク質であるPorPと結合すると報告されている。PorE のどの部分がPorPに結合するのに重要であるかを調べた。PorEはTPR, WD40, CRD, OmpAという4つのドメインからなる。抗PorE抗体でのプルダウンが難しいことがあり、PorEの欠損株にPorEのC末端側にツインストレプトタグ[TST]をつけた遺伝子として、PorE-TST, PorE[TPR欠損]-TST, PorE[WD40欠損]-TST, PorE[CRD欠損]-TST, PorE[OmpA欠損]-TSTをporE遺伝子欠損部位に相補させる株を新たに作製した。TSTによりプルダウンした結果、PorE[CRD欠損]およびPorE[OmpA欠損]はPorPを共沈した。しかしながら、PorE[TPR欠損]、PorE[WD40欠損]ではPorPを共沈することはできなかった。つまりPorEのTPRおよびWD40ドメインがPorPとの結合に重要であると示唆された。

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-PorP複合体の形成に必要なPorEの領域を同定することができた。さらに、PorEのリポタンパク質の輸送に必要なリポボックスの中の2つのシステインが機能的に重要であることは新知見である。PorE-PorP複合体は9型分泌機構のうちジンジパインプロテアーゼの分泌に必須であることを見出している。しかしながら、PorAやHbp35などはPorE-PorP複合体非依存性に分泌されることを見出している。現在、PorE-PorP複合体の選択的分泌メカニズムの詳細について解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

①PorE欠損株、PorP欠損株(CDS内に挿入変異)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結合型スメアバンドが検出されることから判断できる。これまでATCC 33277株を用いて調べてきたが、W83株でも同様であるかを調べる。② 野生株、PorE欠損株、PorP欠損株(CDS内に挿入変異)、PorK欠損株から外膜ベシクルを調製し、それぞれの株にてA-LPS結合型T9SS分泌タンパク質があるか否かを質量分析にて調べる。この方法によりPorE-PorP依存性分泌機構もしくはPorE-PorP非依存性分泌機構が存在するかを明らかにできる。③ ②で得られた知見から、PorE-PorP依存性分泌機構もしくは非依存性分泌機構をより詳細に調べるために、いくつかのタンパク質について特異抗体を作製してイムノブロット解析にて結論を得る。

Causes of Carryover

研究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。具体的には新規変異株作製に必要なオリゴDNAの購入費に使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Melbourne大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Melbourne大学
  • [Journal Article] A conditional gene expression system in Porphyromonas gingivalis for study of the secretion mechanisms of lipoproteins and T9SS cargo proteins2023

    • Author(s)
      Sasaki Yuko、Shoji Mikio、Sueyoshi Takayuki、Shibata Satoshi、Matsuo Takehiro、Yukitake Hideharu、Wolf Matthias、Naito Mariko
    • Journal Title

      Molecular Oral Microbiology

      Volume: 38 Pages: 321~333

    • DOI

      10.1111/omi.12426

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalisにおけるタンパク質一過的発現系の構築2023

    • Author(s)
      庄子幹郎, 佐々木祐子, 末吉峻幸, 柴田敏史, 松尾長大, 雪竹英治, Matthias Wolf, 内藤真理子
    • Organizer
      九州微生物フォーラム
  • [Presentation] 歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis 9型分泌機構の必須分子PorEの機能解析2023

    • Author(s)
      富永孝志, 雪竹英治, 庄子幹郎, 内藤真理子
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術総会
  • [Presentation] Cryo-EM structure of the Mfa1 minor type V pilus from the periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis2023

    • Author(s)
      Satoshi Shibata, Mikio Shoji, Hideyuki Matsunami, Matthias Wolf
    • Organizer
      第61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

    • URL

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

URL: 

Published: 2024-12-25  

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