歯周病関連菌ポルフィロモナスとプレボテラのペプチド・アミノ酸代謝システムの解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470386
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高橋 信博 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (60183852)
• 研究分担者: 佐藤 拓一 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (10303132) ; 石見 憙道 東北大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (60005030)
• キーワード: Porphyromonas gingivalis / Prevotella intermedia / Fusobacterium nucleatum / アスパラギン酸 / グルタミン酸 / ジペプチド / ペプチド代謝 / PCR-RELP法

研究概要

1.過去2年間の研究で、歯周病関連菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg)とPrevotella intermedia(Pi)がアスパラギン酸(Asp)やグルタミン酸(Glu)を含むペブチド、とくにジペプチドを好んで利用することを発見し、さらにAspとGluの代謝酵素を検索することでPgとPiの代謝経路を決定した。本年度はPiの類縁菌であるPrevotella nigrescens(Pn)ともう一つの歯周病関連菌Fusobacterium nucleatum(Fn)のペブチド利用能について検討した。
PnとFnは、PgとPiと同様にジペブチドを利用した。Pnはアスパラギルアスパラギン酸(Asp2)を利用しAspも利用した。一方、Fnはグルタミルグルタミン酸(Glu2)を利用しGluも利用した。この結果を前年までの結果とともにまとめると、PgはAsp2どGlu2を利用するがAspとGluをほとんど利用しない、PiとPnはAsp2とAspを利用するがGlu2とGIuを利用しない、FnはGlu2とGluを利用するがAsp2とAspを利用しない、となった。
これらの事実は、Pg、Pi、Pn、Fnという歯周病関連菌がそれぞれの好む栄養源を巡って「棲み分け」あるいは「競合」している可能性を示す。とくに歯周病巣では蛋白質分解に伴うペプチドの持続的な供給が考えられ、この結果の持つ生態学的意義は重要である。
2.このような生態学的見地から実際の歯垢内のPg、Pi、Pn、Fnの分布を知るために、歯周病関連菌の分離同定法の開発を行った。その結果、従来までの培養法に変わる方法として16S ribosomal RNA geneをターゲット遺伝子とした分子生物学的手法(PCR-RFLP法)を確立し、この方法が従来法より格段に簡便・迅速なだけではなぐ信頼性が高いことを確認した。

研究成果

• [文献書誌] Nobuhiro Takahashi: "Dipeptide utilization by periodontal pathogens, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens and Fusobacterium nucelatum"Oral Microbiol Immuno1. 17(1). 50-54 (2002)
• [文献書誌] Nobuhiro Takahashi: "Preferential utilization of dipeptides by Porphyromonas gingivalis"J Dent Res. 80(5). 1425-1429 (2001)
• [文献書誌] Kaoru Saito: "Effects of glucose on formation of cytotoxic end-products and proteolytic activity of Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens and Porphyromonas gingivalis"J Periodontal Res. 36(6). 355-360 (2001)
• [文献書誌] Takuichi Sato: "Rapid identification of cariogenic bacteria by 16SrRNA genes PCR-RFLP analysis"Cariology Today. 2(1). 8-13 (2001)
• [文献書誌] 佐藤拓一: "16S rRNA genes PCR-RFLP法を用いた口腔細菌の迅速同定"歯基礎誌. 43(5). 532 (2001)
• [文献書誌] Nobuhiro Takahashi: "Utilization of dipeptides by periodontal pathogens, Porphyromonas, Prevotella and Fusobacterium"J Dent Res. 80. 677 (2001)