2023 Fiscal Year Annual Research Report
ABCトランスポーターを基軸としたS. mutansのシグナル伝達システムの解明
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22K17228
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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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2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Streptococcus mutans / ABCトランスポーター / バイオフィルム / 膜タンパク / シグナル伝達システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
齲蝕原性細菌 Streptococcus mutans が保有するABCトランスポーターは、バイオフィルム形成において、必要な栄養素を取り込むとともに不要なものを排出する機能を有している。本研究では、S. mutansの全遺伝子配列からABCトランスポーターをコードすると推定される遺伝子SMU_1519を抽出し、遺伝子欠失変異株を作製し実験に供試した。SMU_1519欠失変異株のバイオフィルム形成量は低下し、その構造は粗造に変化した。また、抗菌薬に対する感受性を確認したところ、欠失変異株はバンコマイシン、クロラムフェニコール、およびテトラサイクリンに対する感受性が上昇していた。
さらにRNAシーケシング解析では、欠失変異株では糖代謝に関与する遺伝子を含む46遺伝子の発現量の減少と、アンモニアトランスポーターを含む56遺伝子の発現量の増加を認めた。これらのことから、SMU_1519はABCトランスポーターとしての機能を有し、バイオフィルム形成に関与していることが明らかとなった。さらに、S. mutans では、２成分調節因子システムと呼ばれるシグナル伝達システムが存在し、このシステムでは、Competence-stimulating peptide (CSP) が遺伝子の発現状況を変化させることが知られている。しかしながら、CSP添加によってSMU_1519の発現量に変化は認めず、そのためSMU_1519はCSP以外のシグナル伝達系によって制御されている可能性が示された。
以上の結果から、SMU_1519はバイオフィルム形成において重要な役割を果たし、細胞膜輸送や抗菌薬輸送にも選択的に関与していることが明らかとなった。今後は、バイオフィルム形成におけるABCトランスポーターの発現抑制方法の検討を行う予定である。
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