細菌の酵素反応を基盤とした根面う蝕管理法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K09459
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分57080:社会系歯学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 大原 直子 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80301365)
• 研究分担者: 松崎 久美子 (田中久美子) 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (50550802) ; 大原 直也 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (70223930) ; 吉山 昌宏 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 特命教授 (10201071)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023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: 放線菌 / う蝕 / 根面齲蝕 / 酵素反応

研究開始時の研究の概要

根面う蝕の原因菌は口腔常在菌の一種であり、細菌は代謝の過程で酵素を発現する能力がある。本研究では、細菌の酵素反応を解析し、う蝕の発生および進行に抵抗する酵素の候補を検討する。そして、特異的な酵素活性を誘導し、常在細菌叢の環境を変えることによるう蝕管理法を開発する。

研究実績の概要

本研究では、生物学的な手法による根面う蝕の新たな管理法を開発することを目指して立案した。歯冠部のう蝕同様に根面う蝕においても口腔内の細菌がきっかけとして発症し、進行すると考えられる。口腔内の多くの菌は歯面や歯肉に付着してバイオフィルムを形成している。う蝕の形成においてはこのバイオフィルム中の細菌の活動が大きく関与しており、特に微小環境が酸性に傾くことが要因と考えられる。口腔内からほとんどの細菌を除去することは現実的に困難であるが、本来常在している細菌の性状を変化させたのちに口腔内に戻すことにより、バイオフィルム全体の質および性状を変化させることは可能ではないかと発想した。口腔内にはActinomyces属細菌が豊富に存在しており、本菌属を用いて研究を行った。本年度は、Actinomyces naeslundiiを供試菌に、微小環境を誘導するための方策としてアルギニンデイミナーゼを過剰発現させることを計画した。そのため、Actinomyces属細菌からアルギニンデイミナーゼをコードするarcA遺伝子をクローニングし、広域な宿主域を持つことが報告されているプラスミドpJDR215にサブクローニングした。そして、カナマイシン耐性遺伝子aphIIのプロモータと抗酸菌85B抗原のターミネーターを付与した。このプラスミドを電気穿孔法によりA. naeslundiiに導入することで組換え体を得た。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Actinomyces naeslundii の遺伝子操作の基本であるプラスミドによる遺伝子導入は確立できたことから研究方法の一部は確立できたことになる。しかし、本来目的とした結果はまだ得られていない。

今後の研究の推進方策

樹立した組換え体の性状の解析と微小環境に与える影響の解析を進めていく。また、アルカリ環境に導くことが期待される酵素の探索も行っていく。