Infection control with SLPI via the inhibitory effect on the proteases of Porphyromonas gingivalis

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24592775
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 木村 重信 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (10177917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 優子 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10164667)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: SLPI / 感染制御 / P. gingivalis / プロテアーゼ阻害作用

Outline of Annual Research Achievements

本年度（H26年度）は当初計画に基づいて，分泌型白血球プロテアーゼインヒビター（SLPI）によるプロテアーゼ阻害という面から，P. gingivalis 感染抑制作用について検討し以下の成績を得た．
①2.5μg/cultureのSLPIの添加により，P. gingivalis の菌体結合型のRgp，Kgpの酵素活性が有意に阻害された．②0.25μg/cultureのSLPI添加によってもRgp，Kgpの酵素活性阻害が観察されたが，高濃度のSLPI添加の場合より，その阻害作用は弱かった．③0.25μg/cultureのSLPIによる菌体結合型Rgp，Kgpに対する阻害作用は，Rgpと比較し，Kgpに対して強かったが，いずれもpHが高い場合に強い阻害効果がみられた．④菌体遊離型のRgp，Kgpに対しては，菌体結合型Rgp，Kgpの場合と比較して，SLPIによる阻害活性は弱かったが，SLPIが高濃度の場合あるいはpHが高い場合に阻害効果が見られることが示唆された．⑤一方，P. gingivalis のジンジパイン以外のプロテアーゼである　DPP4, DPP5, DPP7およびDPP11に対しては，SLPIはその酵素阻害活性を示さないことが強く示唆された．⑥SLPIは， P. gingivalis のジンジパイン同様，トリプシンのRgp活性，Kgp活性に対し，阻害活性を示した．
以上より，Rgp, KgpはともにP. gingivalis の生存・生育に関わる重要な機能を担っていることを勘案すれば，口腔においてSLPIは，そのプロテアーゼ阻害作用を通じて，P. gingivalis に対する感染防御に働いている可能性が強く示唆された．

Research Products

• [Journal Article] Identification and characterization of prokaryotic dipeptidyl-peptidase from Porphyromonas gingivalis. (2014)
  • Author(s): Ohara-Nemoto, Y., Rouf, S. M., Naito, M., Yanase, A., Tetsuo, F., Ono, T., Kobayakawa, T., Shimoyama, Y., Kimura, S., Nakayama, K., Saiki, K., Konishi, K. and Nemoto, T. K.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Pages: 5436-5448
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.527333
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of tongue cleaning on bacterial flora in tongue coating and dental plaque: a crossover study. (2014)
  • Author(s): Matsui, M., Chosa, N., Shimoyama, Y., Minami, K., Kimura, S. and Kishi, M.
  • Journal Title: MC Oral Health Volume: 14: 4 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1186/1472-6831-14-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of dipeptidyl-peptidase (DPP)5 and DPP7 in Porphyromonas endodontalis, distinct from those in Porphyromonas gingivalis. (2014)
  • Author(s): Nishimata, H., Ohara-Nemoto, Y., Baba, T. T., Hoshino, T., Fujiwara, T., Shimoyama, Y., Kimura, S. and Nemoto, T. K.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 10; 9(12):e114221 Pages: 1-15
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114221
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Laminine 411 and 421 differentially promote tumor cell migration via alpha6beta1 integrin and MCAM. (2015)
  • Author(s): 石河太知，下山 佑，根本優子，佐々木 実，木村重信
  • Organizer: 第88回日本細菌学会総会
  • Place of Presentation: 岐阜
  • Year and Date: 2015-03-28 – 2015-03-28
• [Presentation] 歯周病原性細菌の新規ペプチダーゼの基質特異性と分子集合解離機構 (2014)
  • Author(s): 根本孝幸，小野俊雄，下山 佑，木村重信，根本優子
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-10-16 – 2014-10-16
• [Presentation] SLPIによるPorphyromonas gingivalisに対する感染抑制作用 (2014)
  • Author(s): 下山 佑，石河太知，根本優子，根本孝幸，佐々木 実，木村重信
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-09-26
• [Presentation] 歯周病原性細菌の新規オリゴペプチダーゼ：基質特異性と分子集合性 (2014)
  • Author(s): 根本孝幸，根本優子，小野俊雄，下山 佑，木村重信
  • Organizer: 第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-09-26