1989 Fiscal Year Annual Research Report
著しい口腔環境の変動にともなう歯垢微生物の糖代謝の動態の研究
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62480372
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| Research Institution | TOHOKU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
山田 正 東北大学, 歯学部, 教授 (50005021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 一彦 東北大学, 歯学部, 助教授 (40151089)
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| Keywords | ウ蝕(齲蝕) / ミュ-タンス・レンサ球菌 / 歯垢微生物 / 酸産生 / 嫌気的糖代謝 / 乳酸脱水素酵素 / ピルビン酸ギ酸リア-ゼ / NADPH |
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| Research Abstract |
これまでの研究結果では、中性付近のpHで垢中の主要な酸産生菌であるレンサ球菌は、糖制限・高度嫌気条件では、糖を代謝して、もっぱらギ酸、酢酸、エタノ-ルをつくることが明らかにされていた。しかし、歯垢中のpHは、食事ののち急激に低下する。このような低いpH条件下では、たとえ、糖の供給が制限され、高度の嫌気条件下でも、乳酸が多く産生されることが昨年の研究により明らかにされた。本年の計画ではこのことの起こる生化学的機構を明らかにすることができた。すなわち、低いpH条件下では、乳酸の酸性を触媒する乳酸脱水素酵素の生合成が促進されていることが、糖制限・嫌気条件下で、pHを5.5に固定して各種口腔レンサ球菌を連続培養し、酵素活性を測定することによって明らかになった。また、環境のpHが低下したときのレンサ球菌菌体内のpHを測定することに成功し、低いpH条件下では細菌菌体内のpHもかなり低下し、至適pHの低い乳酸脱水素酵素が、至適pHの高いピルビン酸ギ酸リア-ゼ(PFL:ギ酸等の産生のキイ酵素)よりもはるかに活性が高くなることを明らかにし、これらの減少によって、低いpHで乳酸が多くつくられるようになることが判明した。
歯垢微生物の嫌気的糖代謝に重要な役割をするPFLは高度嫌気条件下で不活性型より活性型に変化することが知られていた。本年度は、この酵素の活性化に、NADPHを必要とすることが明らかにされた。このことは、NADPHを産生する糖代謝経路(ペント-ス回路など)の変動か、PFLの活性化(すなわち、嫌気的糖代謝の調節)と深く関わっていることを示し、歯垢中での糖代謝の変動の生化学的機構を明らかにする上で、きわめて貴重な知見が得られたものと考えられる。
PFLはレンサ球菌のみならず、アクチノミセスや乳酸桿菌など、歯垢微生物に広く分布していることも見いだされた。
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[Publications] Y.Iwami: "Difference in amounts between titratable acid and total carboxylic acids produced by oral streptococci during the sugar metabolism." J.Dent.Res.68. 16-19 (1989)
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[Publications] S.Hata: "Biochemical mechanisms of enhanced inhibition of fluoride on the anaerobic sugar metabolism by Streptococcus sanguis." J.Dent.Res.
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[Publications] N.Takahashi: "Metabolism of intracellular polysaccharide in Streptococcus mutans." Infect.Immun.
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[Publications] S.Hojo: "Organic acids in carious dentine." J.Dent.Res.
