ミュータンスレンサ球菌にフッ化物耐性を付与するフッ化物輸送タンパクの解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25463269
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 村田 貴俊 鶴見大学, 歯学部, 寄附講座准教授 (10313529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花田 信弘 鶴見大学, 歯学部, 教授 (70180916)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ミュータンスレンサ球菌 / フッ化物耐性遺伝子

Research Abstract

本研究の目的は、ミュータンスレンサ球菌にフッ化物耐性を付与する遺伝子と、その遺伝子産物を同定することである。これまでの報告によると、標的とする推定の遺伝子は異なる二つの遺伝子（SMU1289、SMU1290）が連続してゲノム上に存在していることがわかっている。当該年度は各遺伝子を破壊した細菌株および両遺伝子を破壊した細菌株を作製し、次年度以降にそれら細菌株のフッ化物耐性を評価する予定とした。
当該年度中にSMU1289をエリスロマイシン耐性遺伝子で置換したSMU1289破壊細菌株とSMU1290をスペクチノマイシン耐性遺伝子で置換したSMU1290破壊細菌株を作製した。現在両遺伝子を破壊した細菌株を作成中である。
歯の強化のためにフッ化物を作用させることは効果的なう蝕予防手段として認められている。一方、う蝕の原因菌であるミュータンスレンサ球菌をはじめ、多くの細菌は高濃度フッ化物に耐性を持つことが知られている。近年その耐性に寄与する遺伝子の候補が明らかにされた。ミュータンスレンサ球菌においてはSMU1289、SMU1290が候補遺伝子である。本研究により得られた遺伝子破壊細菌株のフッ化物耐性を調べることにより、SMU1289、SMU1290がフッ化物耐性遺伝子であることを証明できる。その後の研究の展開により、両遺伝子産物の阻害剤の開発へとつながるはずである。開発された阻害剤の応用により、う蝕予防のためのフッ化物応用が、「歯の強化」のみならず、「う蝕原因菌の発育抑制」に役立つことになる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

SMU1289遺伝子破壊株、SMU1290遺伝子破壊株、SMU1289遺伝子およびSMU1290遺伝子両破壊株の作製を予定していたが、SMU1289遺伝子およびSMU1290遺伝子両破壊株の作製が当該年度中に終了しなかったため。ただし、両遺伝子破壊株は次年度初頭には終了予定であり，年度中に予定の、作製した3種の遺伝子破壊細菌株のフッ化物耐性評価まで終了することが可能である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、SMU1289遺伝子およびSMU1290遺伝子両破壊株の作製を進める。作製した全ての細菌株についてフッ化物耐性を評価する。次年度に予定している、SMU1289遺伝子およびSMU1290遺伝子を大腸菌に発現させ、大腸菌のフッ化物耐性への影響を調べるとともに、遺伝子産物の大量生産につなげる。
大腸菌に発現させる予定のタンパク質は膜タンパク質であり、疎水性タンパク質であることが想定されている。疎水性タンパク質は大腸菌発現が難しいことが予想されるが、宿主大腸菌の選択、遺伝子配列の最適化等により最適の条件設定を試みる。