2014 Fiscal Year Research-status Report
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
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25463269
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
村田 貴俊 鶴見大学, 歯学部, 講師 (10313529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花田 信弘 鶴見大学, 歯学部, 教授 (70180916)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Streptococcus mutans / フッ化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Streptococcus mutansにフッ化物耐性を付与すると推定される遺伝子はSMU1290、SMU1289である。当該年度の研究で、SMU1290遺伝子破壊株、SMU1289遺伝子破壊株、SMU1290・SMU1289両遺伝子破壊株の計3株を作製し、フッ化物耐性能を野生株と比較した。野生株はフッ化ナトリウム（NaF）濃度5 mM以上では発育できないが1 mMで発育できる。一方、すべての破壊株は1 mM NaF存在下で発育できなかった。さらに、SMU1290・SMU1289両破壊株はSMU1290単独破壊株、SMU1289単独破壊株よりもフッ化物耐性が劣っていることを明らかにした。
大腸菌のフッ化物耐性遺伝子はcrcB遺伝子であるが、このcrcB遺伝子を破壊しフッ化物耐性能を無くした大腸菌に対しSMU1290、SMU1289遺伝子で形質転換し、フッ化物耐性能が回復するか確認した。crcB遺伝子が働く大腸菌では50 mM NaF存在下でも発育したが、crcB遺伝子破壊株では1 mM NaF存在下で発育できない。このcrcB遺伝子破壊株にSMU1290遺伝子またはSMU1289遺伝子で形質転換したところ、10 mM NaF存在下で発育した。つまりSMU1290遺伝子またはSMU1289遺伝子によってフッ化物耐性能が回復されることを明らかにした。
以上の所見は、Streptococcus mutansは、大腸菌との比較から、フッ化物に対して高い感受性を持つことを示し、フッ化物の応用が歯の強化のみならず、齲蝕関連細菌の活性抑制に働いている可能性を示唆する。また、SMU1290、SMU1289がフッ化物耐性を付与することから、創薬ターゲットとしての可能性を示唆する。
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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
申請研究の目的は、Streptococcus mutansのゲノム上に存在する遺伝子SMU1290およびSMU1289が、Streptococcus mutansにフッ化物耐性を付与していることを証明することである。
現在までにStreptococcus mutansのSMU1290遺伝子破壊株、SMU1289遺伝子破壊株、SMU1290・SMU1289両遺伝子破壊株が野生株よりフッ化物耐性が劣ることを明らかにした。また、フッ化物耐性遺伝子を破壊した大腸菌が、SMU1290遺伝子、SMU1289遺伝子の形質転換によりフッ化物耐性の回復を示すことを明らかにした。
以上の所見はSMU1290遺伝子およびSMU1289遺伝子がフッ化物耐性を付与することを証明していることにほかならず、達成度について「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
フッ化物耐性遺伝子を有する微生物の多くは１種類のみのフッ化物耐性遺伝子を有するのに対し、Streptococcus mutansはSMU1290、SMU1289と２種類存在する。今後の研究の推進方策として、2種の遺伝子が共存している意義について調べる予定である。例えば、ホモロジー検索によると、標的とした遺伝子産物は2量体を形成することが予想される。2種の遺伝子が共存しているStreptococcus mutansにはヘテロ2量体とホモ2量体が存在しうる。このことがフッ化物耐性の強度に影響を及ぼすかもしれない。
また、SMU1290遺伝子、SMU1289遺伝子の大腸菌への形質転換の成功により、各遺伝子産物を容易に得るための道筋がついた。今後その遺伝子産物の詳細な特徴を探索し、創薬ターゲットとしての可能性について研究を推進する予定である。
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Research Products
(1 results)
