2014 Fiscal Year Annual Research Report
バイオインフォマティクスの手法によるＳ．ｍｕｔａｎｓの機能ドメイン探索法の確立
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25862013
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
高島 由紀子 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (30589768)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | Streptococcus mutans / う蝕 / グルカン結合タンパク / gbpC 遺伝子 / バイオフィルム / 結合ドメイン / デキストラン結合能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
う蝕の主要な病原細菌である Streptococcus mutans の菌体表層には、グルカン結合タンパク (Gbp) が存在し、う蝕の発生への関与が明らかにされている。これまで報告されている４種の Gbp のうち、GbpC はう蝕原性と最も強い関連性を有し、GbpC をコードする gbpC のアミノ酸配列より S. mutans の高分子タンパク抗原との相同性が高いことが明らかにされているものの、グルカン結合部位は未だ特定されていない。本研究の目的は、GbpC におけるグルカン結合領域を決定し、口腔内における複合バイオフィルム形成のメカニズムを明確にすることである。はじめに、gbpC のアミノ酸配列より推定される立体構造を構築した。さらに既知の結合性タンパクの配列と相同性検索を行い、結合ドメインと推測される配列を５ヶ所抽出した。各領域を欠失させた gbpC をシャトルベクターを用いて、あらかじめ gbpC を欠失させた変異株に形質導入し、抽出したアミノ酸配列が欠落した GbpC を発現する変異株を作製した。これらの変異株を用いてデキストラン結合能を調べたところ、中央部付近を欠失した変異株で有意な低下が認められた。さらに、タンパク発現用ベクターに挿入したプラスミドを作製した。このプラスミドをタンパク発現用大腸菌に形質転換し、大量培養を行った。得られた菌体を超音波で破砕し、遠心分離により破砕物を取り除いた。上清中に含まれるタンパクを GST 融合タンパク質精製用アフィニティーゲルを用いて精製し、リコンビナントGbpC タンパク (rGbpC) として実験に供試した。各領域の rGbpC を用いてドットブロットアッセイを行ったところ、中央部付近の領域を含む断片の値が有意に高くなった。以上の結果から、GbpC のグルカン結合領域は全遺伝子配列の中央部に存在することが示唆された。
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