Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓのバイオフィルム関連分子の探索

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22791822
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 中尾 龍馬 国立感染症研究所, その他部局等, 主任研究官 (10370959)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 歯周病 / 細菌 / Porphyromonas gingivalis / バイオフィルム / 外膜ヴェシクル

研究概要

これまでの研究から、Porphromonas gingivalisのバイオフィルム形成にかかわる因子として、血球凝集素HagBを同定し、そのHagBタンパクは糖修飾を受けていることを明らかにした。本年度は、P. gingivalisのバイオフィルム形成にかかわると報告されている線毛や外膜ヴェシクル、LPSなどに焦点を当て、本研究課題を推進させた。P. gingivalisの培養上清を超遠心分離した後の沈渣には、外膜ヴェシクルが含まれるが、P. gingivalisの33277株の上清から得られた沈渣には、外膜ヴェシクルの他に多くの線毛が含まれることが電子顕微鏡による解析で明らかになった。また得られた沈渣をSDS-PAGE、ウエスタンブロット、LC-MS/MSなどによって解析した結果、沈渣にはMajor線毛の構成タンパクFimAのみならず、Minor線毛の構成タンパクMfaIが含まれていた。以上より、P. gingivalisの菌体外には様々なバイオフィルム形成因子が放出されており、それらが歯周ポケット内でのバイオフィルム形成を促進させている可能性が示唆された。
また本研究内容と関連して、①外膜ヴェシクルのプロテオーム解析および病原性の解析②エポキシ磁性ビーズを用いた新しい外膜ヴェシクルを精製する手法を開発した。また、大腸菌のLPS変異株を用いるなどして、③バイオフィルム形成におけるLPSの役割を検討した。さらに、④ColE1プラスミド上に存在する新規のバイオフィルム形成因子kilを同定した。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Porphyromonas gingivalis outer membrane vesicles on gingipain-mediated detachment of cultured oral epithelial cells and immune responses (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakao R, Takashiba S, Kosono S, Yoshida M, Watanabe H, Ohnishi M, Senpuku H.
  • 雑誌名: Microbes and Infection 巻: 16 ページ: :6-16.
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2013.10.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Approach for Purification and Selective Capture of Membrane Vesicles of the Periodontopathic Bacterium, Porphyromonas gingivalis: Membrane Vesicles Bind to Magnetic Beads Coated with Epoxy Groups in a Noncovalent, Species-Specific Manner. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakao R, Kikushima K, Higuchi H, Obana N, Nomura N, Bai D, Ohnishi M, Senpuku H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e95137
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0095137
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of Porphyomonas gingivalis outer membrane vesicles on gingipain-mediated detachment of cultured oral epithelial cells and immune responses. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakao R, Takashiba S, Kosono S, Yoshida M, Watanabe H, Ohnishi M, Senpuku H.
  • 学会等名: British Society for Immunology BSI 2013
  • 発表場所: Liverpool, UK
  • 年月日: 20131202-20131205
• [学会発表] Immunoreactive antigens recognized by sera of mice intranasally immunized with outer membrane vesicles of Porphyromonas gingivalis (2013)
  • 著者名/発表者名: Dongyin Bai, Ryoma Nakao, Hidenobu Senpuku
  • 学会等名: British Society for Immunology BSI 2013
  • 発表場所: Liverpool, UK
  • 年月日: 20131202-20131205
• [学会発表] Enhanced biofilm formationby Escherichia coli carrying a commonly occurring plasmid gene, "kil" (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Nakao, Sun Nyunt Wai, and Bernt Eric Uhlin
  • 学会等名: Nobel Conference on Biofilm formation, its clinical impact and potential treatment
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20130828-20130830
• [学会発表] X-ray photoelectron spectroscopy of intact bacterial cells can help evaluate changes in cell wall composition with respect to lipid, sugar and peptide containing compounds. (2013)
  • 著者名/発表者名: Madeleine Ramstedt, Ryoma Nakao, Laura Leone, Andrey Shchukarev, Per Persson, , Jean-Francois Boily, Sun Nyunt Wai, Bernt Eric Uhlin
  • 学会等名: Nobel Conference on Biofilm formation, its clinical impact and potential treatment
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20130828-20130830
• [学会発表] 普遍的なプラスミド遺伝子kilは、大腸菌のバイオフィルム形成を増す
  • 著者名/発表者名: 中尾龍馬
  • 学会等名: 日本細菌学会 第7回若手研究者育成のためのワークショップ「若手研究者によるバイオフィルム研究ワークショップ」
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 招待講演