2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation and control of effect of short chain fatty acids on periodontopathogens
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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 | 歯学 / 短鎖脂肪酸 / Porphyromonas gingivalis / 酪酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酪酸やプロピオン酸などの短鎖脂肪酸は、口腔の上皮細胞や免疫細胞にアポトーシスを起こす等の有害作用があることが報告されている。これらの短鎖脂肪酸は、口腔内においてPorphyromonas gingivalisなどの限られた細菌だけがもつ代謝経路によって産生されるので、歯周病のマーカーとしての臨床応用の可能性が示唆されている。実際、重度の歯周病患者の歯肉溝浸出液中において、酪酸やプロピオン酸の濃度は健常人の10倍程度まで増加していることが報告されており、これらの短鎖脂肪酸の産生と歯周病との関連が示されている。一方、腸内において酪酸産生菌は、肥満や糖尿病に対して抑制的働くことが次々に報告されており酪酸産生菌が衆目を浴びているが、その産生機構についての詳細は不明であった。
本研究において、歯周病原細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisの短鎖脂肪酸の産生機構の最終反応に関わる３つの異なる酵素（PGN_0725、PGN_1341およびPGN_1888）を同定し、それらの酵素の短鎖脂肪酸産生における機能を明らかにした。精製酵素を用いた酵素学的解析および変異株を用いたGC-MS解析で、butyryl-CoAから酪酸を産生する反応には、３つの異なるCoA転移酵素のいずれもが関与することが明らかとなった。一方、propionyl-CoAからプロピオン酸を産生するには、PGN_0725およびPGN_1888のみが関与していた。培養上清中の酪酸の濃度と、P. gingivalisの菌体表層のプロテアーゼ活性は、強い正の相関がみられ、酪酸の産生がP. gingivalisの病原性に影響を与えることが示唆された。
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