化合物および新規タンパク質を用いた病原性口腔バイオフィルムの制御システムの開発

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390506
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 泉福 英信 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (20250186)
• 研究分担者: 中尾 龍馬 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959) ; 菅野 直之 日本大学, 歯学部, 准教授 (30246904)
• キーワード: バイオフィルム / 抑制物質 / ペプチド / 唾液分泌低下 / う蝕予防 / Streptococcus mutans / Streptococcus gordonii / NOD/SCID, E2f-1^<-/->

研究概要

水溶性の有機化合物である5%Polypyrrolesにて唾液コートしたハイドロキシアパタイトディスクを処理するとStreptococcus mutansのバイオフィルム形成は、スクロースが含まれない培地において抑制された。しかし、スクロースを含む培地においては抑制されなかった。このPolypyrrolesは、スクロース依存性のバイオフィルム形成に対して、その抑制効果が認められないことが明らかとなった。このことから、Polypyrrolesは、S.mutansの初期付着を抑制することができるが、細胞外多糖を基に形成される成熟バイオフィルムには効果を示さないことが明らかとなった。S.salivarius ATTCC 9759の培養上清から精製されS.mutansのバイオフィルム形成を抑制する物質としてフルクタナーゼが同定された。このフルクタナーゼの抑制メカニズムは、培地中に含まれるスクロースを直接分解し、非水溶性グルカンの基質としてスクロースが機能しなくなるようにすることが明らかとなった。多くのレンサ球菌が同様のフルクタナーゼを有することが明らかになった。このことから、口腔常在菌として存在するStreptococciは、フルクタナーゼを分泌し口腔に摂取されたスクロースを分解して、病原に繋がるバイオフィルムを形成させないようにしていることが明らかとなった。昨年度と同様に唾液分泌低下マウスであるNOD/SCID,E2f-1^<-/->マウスを利用して、S.mutansの口腔感染モデル実験系を確立する検討を行った、アルブミン、IgA、ムチン、リゾチームをそれぞれ単独でマウス歯表面に処理しても、全唾液を処理した場合に比べその付着量は低いことが明らかとなった。個々の唾液成分単独よりも多くの物質が混じった全唾液の方が、バランスよくS.mutansを歯表面で付着、定着させるのかもしれない。

研究成果

• [雑誌論文] Streptococcus salivarius FruA Inhibits Streptococcus mutans biofilm formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogawa A, Furukawa S, Fujita S, Mitobe J, Kawarai T, Narisawa N, Sekizuka T, Kuroda M, Ochiai K, Hirokazu Ogihara H, Kosono S, Yoneda S, Watanabe H, Morinaga Y, Uematsu H, and Senpuku H
  • 雑誌名: Applied Environmental Microbiology 巻: 77 ページ: 1572-1580
  • DOI: DOI:10.1128/AEM.02066-10
• [雑誌論文] Effects of mucosal care on oral pathogens in professional oral hygiene to the elderly (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihide Nishiyama, et al.
  • 雑誌名: Archives of Gerontology & Geriatrics 巻: 51 ページ: e139-e143
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quick statistically accurate diagnosis for caries risk in the elderly. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Senpuku, et al.
  • 雑誌名: Clinical Laboratory 巻: 56 ページ: 505-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of Streptococcus mutans adherence and biofilm formation using analogues of the SspB peptide. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Okuda, et al.
  • 雑誌名: Archives of Oral Biology 巻: 55 ページ: 754-762
  • 査読あり
• [学会発表] アッサム茶抽出成分によるStreptococcus mutansバイオフィルム阻害に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原井武人、成沢直規、泉福英信
  • 学会等名: 第52回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] う蝕原性Streptococcus mutans smooth-colony-variant出現メカニズム病原性発現に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成沢直規、伊藤達朗、鈴木奈央未、佐藤裕、落合邦康、中尾龍馬、泉福英信
  • 学会等名: 第52回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Effect of polypyrrole on biofilm formation of S.mutans (2010)
  • 著者名/発表者名: Tuna Elif、前田隆秀、泉福英信
  • 学会等名: 第52回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Roles od sunL in Streptococcus mutans biofilm formation and aggregation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Senpuku H, Yoneda S, Narisawa N, Kawarai T, Sato Y, Ochiai K, Watanabe H
  • 学会等名: 88th general session and exhibition of the International Association for Dental Research
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-07-03
• [学会発表] Study of dray mouth behavior of E2F-1-deficient NOD/SCID mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoh K, Narita T, Matsui-Inohara H, Ito T, Senpuku H, Sugiya H
  • 学会等名: 88th general session and exhibition of the International Association for Dental Research
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-07-03
• [学会発表] Streptococcus mutans colonization on human saliva-treated tooth in NOD/SCID.E2f1 mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Kawarai T, Narisawa N, Zhang X, Kanaguchi N, Maeda T, Senpuku H
  • 学会等名: 88th general session and exhibition of the International Association for Dental Research
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-07-03
• [学会発表] Apperance mechanisms of smooth colony variant in Streptococcus mutans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Narisawa N, Kawarai T, Yoneda S, Ito T, Watanabe H, Senpuku H
  • 学会等名: 88th general session and exhibition of the International Association for Dental Research
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-07-03
• [産業財産権] バイオフィルム形成抑制剤 (2010)
  • 発明者名: 泉福英信, 河原井武人, 米田早織, 堤淑明
  • 権利者名: 泉福英信, 河原井武人, 米田早織, 堤淑明
  • 産業財産権番号: 技術特許 2010-175211
  • 出願年月日: 2010-08-04