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2019 年度 実績報告書

ロイコトキシン―受容体相互作用に関する分子基盤の解明と新規歯周炎ワクチンの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02974
研究機関松本歯科大学

研究代表者

吉田 明弘  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (20364151)

研究分担者 宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
吉成 伸夫  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (20231699)
阪本 泰光  岩手医科大学, 薬学部, 准教授 (00349036)
三好 智博  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (60534550)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードロイコトキシン / 侵襲性歯周炎 / ワクチン
研究実績の概要

侵襲性歯周炎の原因菌であるAggregatibacter actinomycetemcomitansが産生する外毒素ロイコトキシン(LtxA)は侵襲性歯周炎の発症に関与する。本研究では、LtxAのCD14陽性細胞上の受容体LFA-1との結合部位を正確に決定し、LtxAの結合部位に対する中和抗体を誘導するワクチンの作成を目的とする。本ワクチンは外毒素を標的としているので、従来の歯周病ワクチンの問題点であるバイオフィルムによる抗体の送達阻害の影響も受けない。本ワクチンにより誘導された抗体がLtxAとCD14陽性細胞の結合を阻害することにより、侵襲性歯周炎における組織傷害を防ぐことが期待できる。
本研究においては、LtxAがCD14陽性細胞上に発現するLFA-1と結合することが明らかになっているので、LtxAのコンポーネントワクチンによる中和抗体の誘導を目標にワクチンのデザインを行う。
LtxA結合領域を含むタンパク質断片とレンチウイルス発現ベクターを用いて培養細胞に発現させたリコンビナントCD11a, CD18分子の結合を解析した。LtxAの結合領域と推定されるリピート領域と培養細胞に発現させたリコンビナントCD11a, CD18分子の結合の解析を試みたが、CD18分子が細胞表面への発現がみられず、解析不能であった。そこで、精製CD11a, CD18分子とLtxAとの結合について表面プラズモン共鳴分析装置Biacoreを用いて解析したところ、CD11a, CD18各分子とはそれぞれ結合が見られなかった。そこで、CD11a, CD18を混在させた状態で結合を解析したところ、LtxAとの結合が確認された。このことから、LtxAが結合する受容体形成において、CD11a, CD18の両者によって形成される受容体配列が重要であることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

LtxAの結合領域と推定されるリピート領域と培養細胞に発現させたリコンビナントCD11a, CD18分子の結合の解析を試みたが、CD18分子が細胞表面への発現がみられず、解析不能であった。そこで、精製CD11a, CD18分子とLtxAとの結合について表面プラズモン共鳴分析装置Biacoreを用いて解析したところ、CD11a, CD18各分子とはそれぞれ結合が見られなかった。そこで、CD11a, CD18を混在させた状態で結合を解析したところ、LtxAとの結合が確認された。このことから、LtxAが結合する受容体形成において、CD11a, CD18の両者によって形成される受容体配列が重要であることが明らかになった。そこまでは明らかになったが、現在合成ペプチドを用いたLtxAと受容体の結合部位を同定する阻害実験を行っており、その解析途中である。

今後の研究の推進方策

これまでの研究から、LtxAのLFA-1(CD11a, CD18のヘテロダイマー)への結合にはCD11a, CD18の両者が必要であり、これらのネイティブな立体構造により形成される受容体配列が必須であることが明らかになった。今後、LtxAの阻害タンパク質を作製し、LtxAのLFA-1への阻害効果をBiacoreを用いた解析を行うことにより、LtxAのLFA-1への正確な結合領域を推定する。さらに、推定される結合領域について、LtxAの阻害ペプチド質を作製し、LtxAのLFA-1(CD11a, CD18のヘテロダイマー)への阻害効果についてBiacoreを用いて同様に解析することによりLtxAのLFA-1への結合領域を解明する。阻害を誘導できるペプチドがLtxAのコンポーネントワクチンになる。
次に、得られたワクチンをウサギに接種し、得られた血清抗体を用いてLtxAのLFA-1への結合阻害効果を検証し、本ペプチドのワクチンとしての有用性を検証する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] β-Glycyrrhetinic acid inhibits the bacterial growth and biofilm formation by supragingival plaque commensals.2021

    • 著者名/発表者名
      Dewake N, Ma X, Sato K, Nakatsu S, Yoshimura K, Eshita Y, Fujinaka H, Yano Y, Yoshinari N, Yoshida A.
    • 雑誌名

      Microbiol Immunol.

      巻: 65 ページ: 343-351

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12884

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] オートインデューサー-2阻害を介したヒノキチオールのPorphyromonas gingivalisへの作用機序解析.2021

    • 著者名/発表者名
      濱田昌子、五味満裕、吉田明弘
    • 雑誌名

      日本歯周病学会誌

      巻: 63 ページ: 183-189

    • DOI

      10.2329/perio.63.183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gemella haemolysans inhibits the growth of the periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis.2021

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi T, Oge S, Nakata S, Ueno Y, Ukita H, Kousaka R, Miura Y, Yoshinari N, Yoshida A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports.

      巻: 11 ページ: 11742

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91267-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Etiology of aggressive periodontitis in individuals of African descent.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Bouziane A, Erraji S, Lakhdar L, Rhissassi M, Miyazaki H, Ansai T, Iwasaki M, Ennibi O.
    • 雑誌名

      Japanese Dental Science Review.

      巻: 57 ページ: 20-26

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2020.12.001.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 歯周病原菌と競合する微生物:その探索と発見2021

    • 著者名/発表者名
      大堀千郷、三好智博、吉田明弘
    • 学会等名
      第91回 松本歯科大学学会
  • [学会発表] Oral and intestinal microflora with centenarians and 80-year-olds according to their functional independence in nursing homes2021

    • 著者名/発表者名
      Xiangtao Ma, Takefumi Ikeda, Hironao Asahina, Nanae Dewake, Tadashi Ogasawara, Akihiro Yoshida, Nobuo Yoshinari
    • 学会等名
      第64回 秋季日本歯周病学会
  • [学会発表] Virulence factors of Aggregatibacter actinomycetemcomitans and their etiologic significance in aggressive periodontitis2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Yoshida
    • 学会等名
      第94回 日本細菌学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 新型コロナウイルスの変異株と病原性2021

    • 著者名/発表者名
      吉田明弘
    • 学会等名
      令和3年度 甲信越北陸口腔保健研究会 第32回学術大会
    • 招待講演
  • [図書] 口腔微生物学・免疫学, 第5版2021

    • 著者名/発表者名
      吉田明弘
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • ISBN
      978-4-263-45866-2

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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