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歯周病原細菌における口腔環境からの生体鉄の獲得および蓄積の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 10470383
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 形態系基礎歯科学
研究機関長崎大学 (2000)
九州大学 (1998-1999)

研究代表者

中山 浩次  長崎大学, 歯学部, 教授 (80150473)

研究分担者 塩田 進  九州大学, 大学院・歯学研究院, 助手 (00150467)
中山 宏明  九州大学, 名誉教授 (70047744)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワードポルフィロモナスジンジバリス / 歯周病 / 嫌気性細菌 / ヘム / プロテアーゼ / ヘモグロビン / ポルフィロモナス・ジンジバリス / ポルフィロモナス ジンジパリス
研究概要

ポルフィロモナスジンジバリスは口腔偏性嫌気性細菌であり、慢性(成人型)歯周炎の発症・増悪に密接な関係がある。本菌は糖非発酵性であり、菌体外のタンパクを分解し、ペプチドとして菌体内に取り込み、栄養源としている。そのため、必然的に強力なタンパク分解酵素を菌体外に産生分泌する。主要なタンパク分解酵素としてアルギニン-ジンジパイン(Rgp)とリジン-ジンジパイン(Kgp)があり、3つの遺伝子(rgpA、rgpB、kgp)によってコードされていることを発見した(当該基盤研究以前の成果)。これらの遺伝子のそれぞれ単独、二重、三重変異株を作製し、性状を調べたところ、kgp遺伝子は本菌の黒色集落形成性(ヘム蓄積性)に関与すること(Okamoto et al.,J.Biol.Chem.,273:21225-21231,1998)、Rgp活性は本菌の菌体表面タンパクやプロテアーゼの成熟化に関与すること(Kadowaki et al.,J.Biol.Chem.,273:29072-29076,1998)、Rgp Kgp完全欠損株(rgpA rgpB kgp3重変異株)ではタンパクを唯一の栄養源とする培地では生育しないことから本菌の栄養源獲得において必須であること(Shi et al.,J.Biol.Chem.,274:17955-17960,1999)、さらにヘモグロビン結合性や赤血球凝集性にこれらの遺伝子が重要な働きをしていること、またヘモグロビン結合性にはこれらの遺伝子の内部ドメインであるHbR(HGP15)ドメインタンパクが、赤血球凝集性にはHA(HGP44、HGP17、HGP27)ドメインタンパクが関わっていること(Nakayama et al.,Mol.Microbiol.,27:51-61,1998;Shi et al.,J.Biol.Chem.,274:17955-17960,1999)がわかった。HbR内部ドメインについてはその領域DNAを発現ベクタープラスミドに組み込み、大腸菌にて大量発現させ、精製した。アフィニティークロマトグラフィーや表面プラズモン共鳴法により、この精製HbRはへモグロビンに結合することがわかった(Nakayama et al.,Mol.Microbiol.,27:51-61,1998)。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Watanabe-Kato,T.: "Isolation and chracterization of transposon-induced…"Microb.Pathogen.. 24. 25-35 (1998)

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  • [文献書誌] Nakayama,K.: "Haemoglobin receptor protein is intragenically……"Mol.Microbiol.. 27. 51-61 (1998)

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  • [文献書誌] Abe,N.: "Biochemical and functional properties of……"J.Biochem.. 123. 305-312 (1998)

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  • [文献書誌] Yamakura,F.: "Inactivation and destruction of conserved……"Eur.J.Biochem,. 253. 49-56 (1998)

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  • [文献書誌] Fujimura,S.: "Comparative properties of envelope -associated……"FEMS Microbiol,Lett.. 163. 173-179 (1998)

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  • [文献書誌] Okamoto,K.: "Involvement of a lysine-specific cysteine……"J.Biol.Chem.. 273. 21225-21231 (1998)

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  • [文献書誌] Kadowaki,T.: "Arg-gingipain acts as a major processing……"J.Biol.Chem.. 273. 29072-29076 (1998)

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  • [文献書誌] Shi,Y.: "Genetic analyses of proteolysis, hemoglobin binding,…"J.Biol,Chem.. 274. 17955-17960 (1999)

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  • [文献書誌] Curtis,M.: "Molecular genetics and nomenclature of……"J.Periodont,Res.. 34. 464-472 (1999)

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  • [文献書誌] Hiraoka,B.Y.: "A change of the metal-specific activity……"Biochem.J.. 345. 345-350 (2000)

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  • [文献書誌] Ratnayake,D.B.: "Ferritin from the obligate anaerobe Porphyromonas…"Microbiology. 146. 1119-1127 (2000)

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  • [文献書誌] Shi,Y.: "Human lactoferrin binds and removes the hemoglobin……"J.Biol.Chem.. 275. 30002-30008 (2000)

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  • [文献書誌] Brochu,V.: "Acquisition of iron from human transferrin by……"Oral Microbiol.Immunol.. (in press).

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  • [文献書誌] Grenier,D.: "Studies on the aminopeptidase activities of……"Oral Microbiol.Immunol. (in press).

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  • [文献書誌] Chen,T.: "Porphyromonus gingivalis gingipains and adhesion……"Infect.Immun.. (in press).

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  • [文献書誌] Yoneda,M.: "Mixed infection of Porphyromonas gingivalis and……"J.Periodont.Res.. 35. 1-7 (2000)

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  • [文献書誌] Watanabe-Kato, T., Hayashi, J., Terazawa, Y., Hibi, E., Kawakami, N., Ikeda, T., Hoover, C.I., Nakayama, K., Nakamura, H., Noguchi, T., and Yoshimura, F.: "Isolation and characterization of transposon-induced mutants of Porphyromonas gingivalis deficient in fimbriation."Microb.Pathogen.. 24. 25-35 (1998)

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  • [文献書誌] Nakayama, K., Ratnayake, D.B., Tsukuba, T., Kadowaki, T., Yamamoto, K., and Fujimura.S.: "Haemoglobin receptor protein is intragenically encoded by the cysteine proteinase-encoding genes and the haemagglutinin-encoding gene of Porphyromonas gingivalis."Mol.Microbiol.. 27(1). 51-61 (1998)

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  • [文献書誌] Abe, N., Kadowaki, T., Okamoto, K., Nakayama, K., Ohishi, M., and Yamamoto, K.: "Biochemical and functional properties of Lysine-specific proteinase (Lys-gingipain) as a virulence factor of Porphyromonas gingivalis in periodontal disease."J.Biochem.. 123. 305-312 (1998)

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  • [文献書誌] Yamakura, F., Rardin, R.L., Petsko, G.A., Ringe, D., Hiraoka, B.Y., Nakayama, K., Fujimura, T., Taka, H., and Murayama, K.: "Inactivation and destruction of conserved tryptophan 159 of Fe-superoxide dismutase from Porphyromonas gingivalis by hydrogen peroxide."Eur.J.Biochem.. 253. 49-56 (1998)

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  • [文献書誌] Fujimura, S., Hirai, K., Shibata, Y., Nakayama, K., and Nakamura T.: "Comparative properties of envelope-associated arginine-gingipains and lysine-gingipain of Porphyromonas gingivalis."FEMS Microbiol.Lett.. 163. 173-179 (1998)

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  • [文献書誌] Okamoto, K., Nakayama, K., Kadowaki, T., Abe, N., Ratnayake, D.B., and Yamamoto, K.: "Involvement of a lysine-specific cysteine proteinase in hemoglobin adsorption and heme accumulation by Porphyromonas gingivalis."J.Biol.Chem.. 273(33). 21225-21231 (1998)

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  • [文献書誌] Kadowaki, T., Nakayama, K., Yoshimura, F., Okamoto, K., Abe, N., and Yamamoto, K.: "Arg-gingipain acts as a major processing enzyme for various cell surface proteins in Porphyromonas gingivalis."J.Biol.Chem.. 273(44). 29072-29076 (1998)

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  • [文献書誌] Shi, Y., Ratnayake, D.B., Okamoto, K., Abe, N., Yamamoto, K., and Nakayama, K.: "Genetic analyses of proteolysis, hemoglobin binding, and hemagglutination of Porphyromonas gingivalis : construction of mutants with a combination of rgpA, rgpB, kgp, and hagA."J.Biol.Cehm.. 274(25). 17955-17960 (1999)

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  • [文献書誌] Curtis, M.A., Kuramitsu, H.K., Lantz, M., Macrina, F.L., Nakayama, K., Potempa, J., Reynolds, E.C., and Aduse-Opoku, J.: "Molecular genetics and nomenclature of proteases of Porphyromonas gingivalis."J.Periodont.Res.. 34. 464-472 (1999)

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  • [文献書誌] Hiraoka, B.Y., Yamakura, F., Sugio, S., and Nakayama, K.: "A change of the metal-specific activity of a cambialistic superoxide dismutase from Porphyromonas gingivalis by a double mutation of Gln-70 to Gly and Ala-142 to Gln."Biochem.J.. 345. 345-350 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ratnayake, D.B., Wai, S.N., Shi, Y., Amako, K., Nakayama, H., and Nakayama, K.: "Ferritin from the obligate anaerobe Porphyromonas gingivalis : purification, gene cloning, and mutant studies."Microbiology.. 146. 1119-1127 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shi, Y., Kong, W., and Nakayama, K.: "Human lactoferrin binds and removes the hemoglobin receptor protein of the periodontopathogen Porphyromonas gingivalis."J.Biol.Chem.. 275. 30002-30008 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kong, W., Shiota, S., Shi, Y., Nakayama, H., and Nakayama, K.: "A novel peroxiredoxin of the plant Sedum lineare is a homolog of Escherichia coli Bcp."Biochem.J.. 351. 107-114 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Brochu, V., Grenier, D., Nakayama, K., and Mayrand, D.: "Acquisition of iron from human transferrin by Porphyromonas gingivalis : a role for Arg-and Lys-gingipain activities."Oral Microbiol.Immunol.. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoneda, M., Hirofuji, T., Anan, H., Matsumoto, A., Hamachi, T., Nakayama, K., and Maeda, K.: "Mixed infection of Porphyromonas gingivalis and Bacteroides forsythus in a murine abscess model : Involvement of gingipains in a synergistic effect."J.Periodont.Res.. 35. 1-7 (2000)

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  • [文献書誌] Grenier, D., Gauthier, P., Plamondon, P., Nakayama, K., and Mayrand, D.: "Studies on the aminopeptidase activities of Porphyromonas gingivalis."Oral Microbiol.Immunol. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, T., Nakayama, K., Belliveau, L., and Duncan, M.J.: "Porphyromonas gingivalis gingipains and adhesion to epithelial cells."Infect.Immun.. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen T. et,al.: "Porphyromonas gingivalis gingipains and adhesion........"Infect.Immun.. (in press).

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kadowaki,T.et al.: "Arg-gingipain acts as a major processing enzyme ----"J.Biol.Chem.. 273 44. 29072-29076 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shi,Y.et al.: "Genetic analyses of proteolysis,hemoglobin --------"J.Biol.Chem.. 274 25. 17955-17960 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Curtis,M.A.et al.: "Molecular genetics and nomenclature of proteases ---"J.Periodont.Res.. 34. 464-472 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraoka,B.Y.et al.: "A change of the metal-specific activity of a --------"Biochem.J.. 345. 345-350 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ratnayake,D.B.et al.: "Ferritin from the obligate anaerobe Porphyromonas ---"Microbiology. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe-Kato, T. et al.: "Isolation and characterization of transposon-induced" Microb. Pathogen.24. 25-35 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakayama, K. et al.: "Haemoglobin receptor prrotein is intragenically encoded" Mol. Microbiol.27.1. 51-61 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Abe, N. et al.: "Biochemical and functional properties of Lysine-specific" J. Biochem.123. 305-312 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamakura, F. et al.: "Inactivation and destruction of conserved tryptophan" Eur. J. Biochem.253. 49-56 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimura, S. et al.: "Compaprative properties of envelope-associated arginine" FEMS Microbiol. Lett.163. 173-179 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto, K. et al.: "Involvement of a lysine-specific cysteine proteinase" J. Biol. Chem.273.44. 21225-21231 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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