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口腔内の病原性共生細菌に対する一本鎖可変断片の創生と応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K19633
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関鹿児島大学

研究代表者

中田 匡宣  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (90444497)

研究分担者 大貝 悠一  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 講師 (40511259)
松本 愛理  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00962424)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード口腔内細菌 / 一本鎖可変断片
研究開始時の研究の概要

Fusobacterium nucleatum などの歯周病に関連する口腔内細菌はデンタルプラークの形成過程で重要な役割を果たすだけでなく,口腔内から全身へ伝播し,様々な疾病の一因となることが明らかになっている.このような細菌の表層に存在し,デンタルプラークの形成や全身への伝播に機能するタンパク質に結合する抗体の一本鎖可変断片を人工合成し,病原性の制御と検出に有用であるかについて検討する.

研究実績の概要

マイクロビオーム解析の普及により,全身疾患の病変部位で口腔常在細菌が検出されている.これまで,口腔内グラム陰性桿菌であるFusobacterium nucleatum が全身疾患の発症に関連することが報告されてきた.また,口腔疾患であるう蝕や歯周病は主に口腔細菌がデンタルバイオフィルムを形成することに起因し,デンタルバイオフィルムの形成には,F. nucleatum が,歯面への早期定着菌である口腔レンサ球菌等と後期定着菌である歯周病原細菌等の間を架橋することにより,重要な働きを担う.F. nucleatumが分泌する菌体表層タンパク質は他菌種との凝集とデンタルバイオフィルム形成に関わり,歯周病等の発症に関与すると考えられる.F. nucleatumが口腔より全身へ伝播する過程においては,F. nucleatumの菌体表層タンパク質は上皮細胞や免疫細胞と相互作用し,癌化関連シグナルの誘導や免疫機構からの回避を誘導する.したがって,F. nucleatumの表層タンパク質の機能を抑制することは,デンタルプラーク形成やF. nucleatumが関与する全身疾患の制御だけでなく,バイオマーカーとしても有用であると考えられる.本研究では,ファージディスプレイ法によりF. nucleatumの表層分子に結合能を有する一本鎖可変断片を作製し,F. nucleatum の病原性制御と菌体検出に応用することを目的とした.本年度においても,候補となる表層タンパク質の組換え体と遺伝子変異株の作製を行った.構築した組換え体を用いて,一本鎖可変断片の作製を試みた.加えて,レンサ球菌を含む他の口腔細菌との相互作用を担う表層タンパク質の遺伝子変異株の作製を継続して行った.今後,一本鎖可変断片を用いる感染制御を目指してデータを蓄積する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Fusobacterium nucleatum のオートトランスポーターを含む表層タンパク質について遺伝子変異株と組換えタンパク質の作製を継続して行った.それぞれの組換えタンパク質に対する一本鎖可変断片の作製と一本鎖可変断片の有用性の検討を行える状況であるため,概ね順調に進展していると考えられる.

今後の研究の推進方策

人工ライブラリーの使用による一本鎖可変断片の作製を,Fusobacterium nucleatum表層タンパク質の組換え体を用いて継続する.そして,細菌間,ならびに細菌と宿主細胞の相互作用に一本鎖可変断片が与える影響を検討する.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University Medicine Rostock(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Medicine Rostock(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analysis of FctB3 crystal structure and insight into its structural stabilization and pilin linkage mechanisms.2023

    • 著者名/発表者名
      Takebe K, Suzuki M, Sangawa T, Kreikemeyer B, Yamaguchi M, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S, Nakata M.
    • 雑誌名

      Arch. Microbiol.

      巻: 206 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1007/s00203-023-03727-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of ribonuclease Y in pilus production by M49 <i>Streptococcus pyogenes</i> strain via modulation of messenger RNA level of transcriptional regulator2023

    • 著者名/発表者名
      Kubota Seiko、Nakata Masanobu、Hirose Yujiro、Yamaguchi Masaya、Kreikemeyer Bernd、Uzawa Narikazu、Sumitomo Tomoko、Kawabata Shigetada
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: - 号: 7 ページ: 319-333

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13069

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secondary streptococcal infection following influenza.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol.

      巻: In press 号: 6 ページ: 253-263

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12965

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oral mitis group streptococci: A silent majority in our oral cavity.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Nakata M, Kuwata H, Kawabata S.
    • 雑誌名

      MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY

      巻: 66 号: 12 ページ: 539-551

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13028

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oral mitis group streptococci reduce infectivity of influenza A virus via acidification and H2O2?production.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Sumitomo T, Nakata M, Kuwata H, Kawabata S.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 11 ページ: e0276293-e0276293

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276293

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pneumococcal BgaA promotes host organ bleeding and coagulation in a mouse sepsis model.?2022

    • 著者名/発表者名
      Takemura M, Yamaguchi M, Kobayashi M, Sumitomo T, Hirose Y, Okuzaki D, Ono M, Motooka D, Goto K, Nakata M, Uzawa N, Kawabata S.
    • 雑誌名

      FRONTIERS IN CELLULAR AND INFECTION MICROBIOLOGY

      巻: 12 ページ: 844000-844000

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.844000

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatumが Fap2を介してAggregatibacter actinomycetemcomitansと共凝集する機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      田中 友三佳,大貝 悠一,松本 愛理,中田 匡宣
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌の RNase Yによる線毛産生量の調節2023

    • 著者名/発表者名
      中田 匡宣,窪田 星子,広瀬 雄二郎,山口 雅也,住友 倫子,川端 重忠
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Streptococcus sanguinisが産生する線毛タンパク質のX線結晶構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      武部 克希,鈴木 守,東 孝太郎,山口 雅也,住友 倫子,川端 重忠,中田 匡宣
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ミティス群レンサ球菌が産生する細胞外小胞の作用特性の解明2023

    • 著者名/発表者名
      松本 愛理,大貝 悠一,住友 倫子,中田 匡宣
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ミティス群レンサ球菌におけるメンブランベシクルの産生とその作用特性2023

    • 著者名/発表者名
      松本 愛理,大貝 悠一,田端 厚之,住友 倫子,中田 匡宣
    • 学会等名
      九州微生物研究フォーラム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Hyaluronidase in Streptococcus pyogenes - analysis based on structural biology and molecular phylogenetics2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Yamaguchi M, Takebe K, Nakata M, Sumitomo T, Suzuki M, Nizet V, Kawabata S
    • 学会等名
      The 2023 Society for Glycobiology Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺炎球菌のニューモライシン依存的な鼻粘膜上皮バリア傷害と脳伝播機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      高原 悠樹, 住友 倫子, 河野 正充, 赤松 由佳子, 山口 雅也, 中田 匡宣, 保富 宗城, 川端 重忠
    • 学会等名
      第52回 レンサ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌を感染させた三次元肺組織モデルにおける上皮バリアの機能障害と炎症応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      赤松 由佳子,住友 倫子,高原 悠樹,山口 雅也,中田 匡宣,明石 満,川端 重忠
    • 学会等名
      第64回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 交互積層細胞コーティング法を用いた三次元肺組織モデルの構築と感染モデルへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      赤松 由佳子, 住友倫子, 高原悠樹, 広瀬雄二郎, 山口雅也, 中田匡宣, 秋山茂久, 明石満, 川端重忠
    • 学会等名
      第75回 日本細菌学会関西支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 鹿児島大学医歯学総合研究科口腔微生物学分野

    • URL

      https://www2.kufm.kagoshima-u.ac.jp/field/health-research/f004/06.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 鹿児島大学大学院医歯学総合研究科 口腔微生物学分野

    • URL

      https://www2.kufm.kagoshima-u.ac.jp/field/health-research/f004/06.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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