細胞分裂関連遺伝子を標的とした歯周病アンチセンス療法の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557199
• 研究機関: 九州歯科大学
• 研究代表者: 竹原 直道 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (00038879)
• 研究分担者: 和地 正明 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (90192822) ; 秋房 住郎 九州歯科大学, 歯学部, 助手 (40295861) ; 安細 敏弘 九州歯科大学, 歯学部, 助教授 (80244789) ; 山岸 純一 大日本製薬(株), 主任研究員
• キーワード: ペプチドグリカン / 歯周病 / P.gingivalis / cell division

研究概要

ペプチドグリカンは細菌の細胞壁の基礎構造をなす独特な化学組成と分子構造をもったヘテロポリマーであり、細菌の生命の維持に深く関わっていることが知られている。我々はPorphyromonas gingivalis(以下P.g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と機能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra領域(murein synthesis cluster a)に相当することが明らかになった。現在までにP.gのmurC遺伝子の下流に存在する遺伝子のクローニングを行い、3つのORFがそれぞれ大腸菌のFtsQ、FtsAおよびFtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。また大腸菌FtsAでは、5つの保存モチーフを持つことが知られているが、P.gFtsAにおいても、同様のモチーフを確認することができた。さらにP.gFtsAについて性質を調べたところ、大腸菌においてP.gFtsA遺伝子を過剰発現させると、filamentationを起こし、cell growthが阻害されることが位相差顕微鏡レベルで観察された。さらにP.gFtsZは、他菌種FtsZと同様にGTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。すなわち、1)GTPase活性がNa^+やK^+によって活性が阻害されること、2)Mg^<2+>非存在下でも活性を有すること、およびEDTAによって活性が阻害されないことが明らかとなった。また、P.gFtsZのC末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられなくなることからT281からE330の間にP.gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。現在、site-directed mutagenesis法を用いて当該領域におけるアミノ酸の同定を行っている。

研究成果

• [文献書誌] Ansai,T. et al.: "A murC gene in Porphyromonas gingivalis 381."Microbiology. 141. 2047-2052 (1995)
• [文献書誌] Ansai,T. et al.: "Interactions between a minimal protein serine/threonine phospahatase and phosphopeptide substrate sequence."J.Biol.Chem.. 271. 24401-24407 (1996)
• [文献書誌] Murata,T.,Ansai,T. et al.: "Extracts of Prevotella intermedia and Actinobacillus actinomycetemcomitans inhibit alkaline phosphatase activity in osteoblastic cells in vitro."Oral Diseases. 3. 106-112 (1997)
• [文献書誌] Ansai,T. et al.: "Purification and characterization of alkaline phosphatase containing phosphotyrosyl phosphatase activity from the bacterium Prevotella intermedia."FEBS Lett.. 428. 157-160 (1998)
• [文献書誌] Chen.X.,Ansai,T. et al.: "Isolation, cloning, and expression of an acid phosphatase containing phosphotyrosyl phosphatase activity from Prevotella intermedia."J.Bacteriol.. 181. 7107-7114 (1999)
• [文献書誌] Awano,S.,Ansai,T. et al.: "Sequencing, expression and biochemical characterization of the Porphyromonasgingivalis pepO gene encoding a protein homologous to..."FEBS Lett.. 460. 139-144 (1999)
• [文献書誌] Wachi,M. et al.: "Cloning, sequencing, and characterization of the ftsZ gene from Coryneform bacteria."Biochem. Biophys. Res.Commun.. 236. 383-388 (1997)
• [文献書誌] Wachi,M. et al.: "A murC gene from coryneform bacteria."Appl.Microbiol.Biotechnol.. 51(2). 223-228 (1999)
• [文献書誌] Malathi,KC.,Wachi,M. et al.: "Isolation of the murI gene from Brevibacterium lactofermentum ATCC 13869 encoding D-glutamate racemase."FEMS Microbiol.Lett.. 175(2). 193-196 (1999)
• [文献書誌] Ansai,T.and Takehara,T.: "Recent Research Developments in Microbiology"Research Signpost(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 安細敏弘(分担執筆): "歯周病最前線-オーラルケアが守る長寿社会のQOL-"日本歯科評論. 354 (2000)