2014 Fiscal Year Research-status Report
歯周病原細菌の産生する短鎖脂肪酸が病原性に与える影響の解明と制御
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26462804
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
吉田 康夫 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (10315096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 文信 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50001962)
石原 裕一 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (50261011)
毛塚 雄一郎 岩手医科大学, 薬学部, 助教 (50397163)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 歯周病 / 酪酸 / 短鎖脂肪酸 / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病原細菌である Porphyromonas gingivalisはその培養上清中に多量の短鎖脂肪酸を放出することが報告されている。その中でも酪酸は上皮細胞や免疫細胞にアポトーシスを惹起し、歯周病の発症や進行の増悪因子となる事が示唆されている。しかし、その産生機構は未だ解明されていない。そこで、本研究ではP. gingivalisの短鎖脂肪酸産生機構の解明を試みた。
P. gingivalisにおいて、succinyl-semialdehyde から 4-hydroxybutyrate を産生すると予測されている Pgn0724 タンパク質をコードしている遺伝子を、エリスロマイシン耐性遺伝子に置換して不活化した。その変異株の培養上清の短鎖脂肪酸濃度を GC/MS にて測定した。また同遺伝子から発現ベクターを用いて組換えタンパク質を精製した。同タンパク質を用いsuccinyl-semialdehyde と NADH を基質とし、その酵素学的性質を検討した。
pgn0724遺伝子不活化株の培養上清において、野生株と比較して酪酸濃度は約6割に減少した。一方で、プロピオン酸濃度は約6倍に増加した。またPgn0724 組換えタンパク質を用い、 succinyl-semialdehyde と NADH を基質に酵素反応を行うと、 NADH の消費が確認された。以上の結果から、P. gingivalisにおいて、succinyl-semialdehyde から 4-hydroxybutyrateを産生する反応にはpgn0724遺伝子が関与しており、またNADH濃度依存的なものであると示唆された。
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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
初年度は、 Porphyromonas gingivalisにおける短鎖脂肪酸の合成経路を分子遺伝学的に解明を試みてきた。pgn0724遺伝子を精製し、ノックアウト株の作製とその解析においても、順調に成果をあげることができた。さらに、他遺伝子についての解析も進めており、来年度も継続的に研究成果を上げることができる見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
pgn0724遺伝子以外の他遺伝子についての解析も進めており、包括的な短鎖脂肪酸の合成機構の解明が期待される。さらに、GC-MSをもちていて、歯周病診断の基礎研究を今年度中に目処をたてる予定になっている。幸い、GC-MSを本学で購入することができ、研究の効率も以前よりも遙かに高くなる見込みである。
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| Causes of Carryover |
歯周病原細菌による酪酸合成のメカニズムの解明を行ううち、予測外に複雑な遺伝子群が関与していることが判明し、その解明を次年度行う予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
酪酸産生経路の関わる酵素の精製、基質、同定等の試薬に用いる。
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