う蝕細菌のバシトラシン耐性機構の解明

• Project/Area Number: 12877339
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 矯正・小児・社会系歯学
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 山下 喜久 日本大学, 歯学部, 教授 (20192403)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2000: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: う蝕細菌 / Streptococcus mutans / バシトラシン耐性 / 抗生物質

Research Abstract

う蝕細菌として最も注目されているStreptococcus mutansはバシトラシン耐性を示すが、その耐性機構については全く不明である。そこで本研究では、本細菌のバシトラシン耐性に関与する遺伝子を特定するため以下の操作を行った。
まず、野生株であるXc株の染色体遺伝子をSau3AIで完全消化し、S.mutans内で複製できないプラスミドpResEmBBNに組み込んだクローンバンクを作製した。このクローンバンクでXc株の形質転換を行い、得られた形質転換株をバシトラシンを含む寒天培地と含まない寒天培地のそれぞれに接種し、バシトラシン感受性の変異株を選択した。この結果得られた変異株の染色体遺伝子中のプラスミド挿入部位をマーカーレスキュー法で単離した。
単離した遺伝子の塩基配列を決定した結果、この部位には6つのopen reading frame(ORF)が認められた。最上流のORFは既知のgtfC遺伝子であり、下流の遺伝子をそれぞれ順にORF1,ORF2,ORF3,ORF4,ORF5と名付けた。各遺伝子を失活した変異株を作製したところ、ORF1,ORF2,ORF3,ORF4のいずれの遺伝子を失活してもバシトラシン耐性が低下したことから、これらはいずれもバシトラシン耐性に関与する可能性が示唆された。一方、ORF5を失活してもバシトラシン耐性の低下は認められなかった。
相同性検索の結果、ORF1,ORF2はABC transport system ORF3,ORF4はtwo-component regulatory systemの構成因子と高い相同性を示した。以上の結果から、S.mutansのバシトラシン耐性にはABC transport systemおよびtwo-component regulatory systemが関与していると考えられる。