2013 Fiscal Year Research-status Report
オートインデューサーの変換による新たな口腔細菌間コミュニケーションの解明と応用
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25450103
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
阿座上 弘行 山口大学, 農学部, 准教授 (40263850)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | オートインデューサー / クオラムセンシング / 歯周病関連細菌 |
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| Research Abstract |
E. corrodens は対数増殖期中期にAI-2を生産するが、定常期ではその活性は劇的に低下する。AI-2活性が低下するメカニズムを調べるために、対数増殖期中期の培養上清からAI-2を精製した。また、定常期の培養上清を硫安分画した。得られた画分を精製AI-2およびMHFとインキュベートしたところ、30％画分により両者のAI-2活性が低下した。このことは、AI-2とMHFが同じ形で不活性化されることを示唆する。熱やトリプシン処理でもMHFの不活化が見られたことから、熱に安定なタンパク質がAI-2の不活化に関与することが示唆された。酵素によりMHFが別の形に変換されることが観察された。したがって、この酵素がAI-2を分解または変換することで不活化することが示唆された。
以前、我々はΔluxS株のバイオフィルム形成が野生株よりも増加するという観察結果から、E. corrodensのバイオフィルム形成がAI-2によって制御されることを報告した。(Azakami et al., J. Biosci. Bioeng., 102, 110-117, 2006) AI-2分子がバイオフィルム形成に直接影響を与えるかどうかを調べるために、ΔluxS株と野生株に精製したAI-2を添加し、静置法によりバイオフィルム形成能を比較した。その結果、E. corrodensのバイオフィルム形成はAI-2の添加のより増加した。次に、両株をフローセルシステムでバイオフィルム形成させ、走査型電子顕微鏡や共焦点レーザー顕微鏡により観察した。ΔluxS株のバイオフィルムでは生菌数の著しい現象が見られ、野生株のものに比べ疎なバイオフィルムであった。このことは、AI-2が成熟なバイオフィルム形成を促進することを示唆した。逆に、共焦点レーザー顕微鏡による観察では、野生株のバイオフィルムはΔluxS株のバイオフィルムよりも成熟しており、時間とともに薄く疎らになっていった。これらの結果は、LuxSがE. corrodensのバイオフィルムの成熟と脱離を促進する可能性を示唆した。
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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
AI-2の不活化因子を祖精製できた。不活化の機構を解析し、AI-2が別の形に変換されることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
AI-2の不活化因子を同定し、その不活化機構を明らかにしたい。さらに、AI-2の不活化とバイオフィルム形成などの病原性とのかかわりを明らかにしたい。
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[Presentation] LuxS affects biofilm maturation and detachment of the periodontopathogenic bacterium Eikenella corrodens2013
Author(s)
Mohammad Minnatul Karim, Fariha Jasin Mansur, Tatsunori Hisamoto, Tetsuro Matsunaga, Yoko Asahi, Yuichiro Noiri, Shigeyuki Ebisu, Akio Kato, Hiroyuki Azakami
Organizer
Nobel Conference on Biofilm formation, its clinical impact and potential treatment
Place of Presentation
Stockholm, Sweden
Year and Date
20130829-20130829
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