2014 Fiscal Year Research-status Report
歯肉縁下プラーク細菌叢を改善に導く新規抗菌物質の探索-LPS合成系からの挑戦-
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25670797
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
苔口 進 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10144776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 博史 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (00274001)
玉木 直文 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (20335615)
狩山 玲子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (40112148)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 感染症 / 歯学 / 細菌 / ゲノム / 抗生物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯肉縁下プラーク中のグラム陰性細菌の割合の増加が歯周病の発症と進行に深く関わっている。グラム陰性細菌に特有なリポ多糖体（LPS）合成系を阻害できれば、グラム陰性細菌の割合が減少して歯肉縁下プラーク細菌叢を改善できるのではと考えた。グラム陰性細菌のLPS合成系の第一段階のキーエンザイムであるUDP-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-GlcNAc deacetylase(LpxC)をコードする遺伝子(lpxC)は、細菌の増殖や生存に必須な遺伝子のひとつである。
そこで今年度は、このLpxCを阻害するリード化合物のひとつであるCHR-12について、各種口腔細菌S. mutans(Sm)、 S. salivarius(Ss)、 A. actinomycetemcomitans(Aa)、C. rectus(Cr)、C. ochracea(Co)、E. corrodens(Ec)、 F. nucleatum(Fn)、P. gingivalis(Pg)、 P. intermedia(Pi)、 P. nigrescens(Pn)に対する阻害効果を昨年度に引き続いて検討した。さらにCHR-12のAaのプラスチックマイクロプレートへのバイオフィルム形成阻害についてもクリスタルバイオレット法で調べた。
その結果、CHR-12はグラム陽性菌である口腔レンサ球菌に対する阻害効果は認められなかったが、グラム陰性菌であるAa、 Cr、 Ec、 Fnに対しては1～10μg/mLの濃度で大腸菌と比較して同等の阻害効果が認められた。またCHR-12は10μg/mLの濃度でAaのバイオフィルム形成を阻害したことからLPSのバイオフィルム形成への関与が示唆された。一方、昨年度予想した通り、LPS構造が大腸菌のそれとは異なるCo、Pg、Pi、Pnに対しては100μg/mLの濃度でも阻害効果が弱かった。大腸菌必須遺伝子lpxCと各種口腔細菌のlpxCホモログ遺伝子候補、またそのCHR-12に対する阻害効果とを比較した結果、Pgをはじめ、腸内細菌群と異なるBacteroides属細菌のLpxCの構造と機能はとても興味深い。
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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
平成２５年度の研究成果を基にして今年度はさらにLpxC阻害剤CHR-12の各種口腔細菌に対する阻害効果およびA. actinomycetemcomitansのバイオフィルム形成阻害効果を調べた。昨年度各種ゲノム配列やLpxCの構造の違いから予想した通り、LpxC阻害剤CHR-12の細菌増殖阻害効果に違いが認められた。LpxC阻害剤CHR-12は腸内細菌属LPSの構造をもつ細菌群には増殖阻害効果を認めたが、Bacteroides属の細菌にはLpxC阻害剤CHR-12は弱く、改良や新規阻害剤の開発が必要であることが判った。
今年度はこれまでの研究成果について国内学会で発表できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Bacteroides属の細菌のLpxCとしてPgからlpxCホモログ遺伝子候補を特定して、今年度は大腸菌発現ベクターからBrevibacillus Expression System ベクター系に替えて、PgのLpxCリコンビナント蛋白発現を試みている。PgのLpxCリコンビナント蛋白発現がようやく認められたのでこれを基に、腸内細菌群とは異なるLpxCの構造と機能について調べて行きたい。
さらに現在、PgのLpxC のリコンビナント蛋白を用いて、酵素活性測定系をHernick Mの方法（Fluorescence-based methods to assay inhibitors of lipopolysaccharide synthesis. Methods Mol Biol. 2011;739:123-33.）を基に進めて行きたい。
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| Causes of Carryover |
現在、PgのLpxC の酵素活性測定系をHernick Mの方法を基に（ Fluorescence-based methods to assay inhibitors of lipopolysaccharide synthesis. Methods Mol Biol. 2011;739:123-33.）進めているが、基質の脂肪酸構造が異なるためか、これまでのところうまく活性が測定できてない。研究の一層の進展のために細菌LpxCの研究を行っている海外の研究者と情報交換および打ち合わせを行いたい。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
PgのLpxC の酵素活性測定のための合成基質の改良や酵素活性方法の改善に当てたい。
今年度は海外における学会での研究成果発表および最新の研究情報収集また学会中に海外研究者との研究打ち合わせのための海外出張旅費に当てたい。
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[Journal Article] Aortic vascular graft infection caused by Cardiobacterium valvarum: a case report.2014
Author(s)
Hagiya H, Kokeguchi S, Ogawa H, Terasaka T, Kimura K, Waseda K, Hanayama Y, Oda K, Mori H, Miyoshi T, Otsuka F.
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Journal Title
J Infect Chemother.
Volume: 20(12)
Pages: 804-809
DOI
Peer Reviewed
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